Windturbine

installatie die windenergie omzet in elektrische energie
Zie voor kleine turbines het artikel Mini-windturbine.

Een windturbine is een turbine die de energie van de wind omzet in elektriciteit door middel van een generator. Moderne windturbines onderscheiden zich hiermee van traditionele windmolens, die direct gebruik maken van de mechanische energie om bijvoorbeeld graan te malen (korenmolen) of water te pompen (poldermolen). Windturbines worden vaak toegepast in windmolenparken.

Windturbines op de rechter havendam in Zeebrugge
Een van de vier windturbines (2005) uit Lanaken industriepark. Met tandwielkast.
Windturbines in opbouw voor het windmolenpark voor de Noord-Hollandse kust
Opbouw windturbine te ArcelorMittal Gent
Onderdelen van een windturbine
Tonmolen met verticale as te Paasloo. Deze molen wordt gebruikt om een waterpomp aan te drijven, maar met hetzelfde principe kan een generator aangedreven worden.

Indeling en vermogenBewerken

Windturbines kunnen naargelang de bouw en het geleverde vermogen ingedeeld worden volgens grootte:[1]

  • kleine windturbines, soms ook mini-windturbines genoemd: maximaal 15 m masthoogte (hier gemeten vanaf het maaiveld waarop de windturbine wordt geplaatst), en een vermogen van 0,5 tot 10 kW (kilowatt).
  • middelgrote windturbines: vanaf 15 m masthoogte en een vermogen van 10 tot maximaal 300 kW.[2]
  • grote windturbines: vermogen groter dan 300 kW; moderne windturbines halen vermogens tot 12 MW (megawatt).

Horizontale of verticale asBewerken

De twee hoofdtypes windturbine zijn de horizontale-asturbine en de verticale-asturbine. Windturbines met een horizontale as worden wereldwijd het meest toegepast. Verticale-aswindturbines (VAWT) zijn onafhankelijk van de windrichting. Voor toepassing in bebouwde omgeving of op gebouwen zijn verticale-asturbines zeer geschikt.

OnderdelenBewerken

Een windturbine bestaat uit een fundering, een mast, een gondel met daarin de elektrische generator en zo nodig de versnellingsbak en een voor de gondel geplaatste naaf, waaraan drie turbinebladen zijn bevestigd. Verder is er een gelijkrichter, die de door de generator opgewekte spanning gelijkricht, en een gelijkspanning-naar-driefasenomzetter, waarmee het opgewekte vermogen aan het elektriciteitsnet geleverd wordt. Bij kleine vermogens (1 tot 3 kW) 1 fase 230 volt.

De feitelijke turbine bestaat in meer dan 99% van de horizontale-asturbines uit drie bladen (ook Wieken (windturbine) of vleugels genoemd). Oude Lagerwey-ontwerpen, nu nog door WES energy solutions gefabriceerd, hebben twee bladen.[3]

FunderingBewerken

Een windturbine moet goed verankerd worden met de grond waarop hij staat. Op land wordt uit kostenoverweging vaak een ondiepe fundering gebruikt. De fundering is gemaakt van beton, en is voorzien van doorvoeren waar de elektriciteitskabel door heen kan.

Bij offshorewindparken zijn er drie gangbare funderingstypen, een driebenige voet (tripod), een bucket fundament of een rechte mast (monopile). Het laatste type wordt het meeste toegepast. Er wordt onderzoek gedaan naar de mogelijkheid om windturbines met drijflichamen te maken waarbij geen directe verankering meer is met de zeebodem. Hierdoor zou plaatsing van windturbines in dieper water mogelijk worden. Deze zijn echter nog in de testfase.

Omdat moderne windturbines groter zijn dan oudere versies is het (nog) niet mogelijk om de fundering daarvan te gebruiken voor nieuwe windturbines.

MastBewerken

Een mast van een windturbine moet veel belasting kunnen verdragen. Groter nog dan de belasting van de gondel, generator en bladen is de windbelasting die de mast te verduren krijgt. Daarom is de regel: hoe hoger de mast, hoe breder de voet. De masthoogte van windturbine is met de jaren ook sterk gestegen. Waren de windturbines rond 1980 ongeveer 15 meter hoog, midden jaren 1990 hadden ze al een hoogte van 50 meter. Tegenwoordig (2022) zijn turbines te verkrijgen met tiphoogte tot 260 meter. (General Electric Halide X)[4] 12 MW, bedoeld voor off-shore.

De mast kan gemaakt zijn van beton of staal. Afhankelijk van de grootte ervan kan deze door middel van lieren opgetakeld worden. Grotere exemplaren moeten met behulp van een kraan in elkaar gezet worden. Binnen in de mast bevinden zich een ladder, eventueel een lift en de stroomkabels.

Het transport van masten van de productielocatie naar de bouwplaats is een grote logistieke uitdaging. Omdat een mast in een stuk qua gewicht en omvang niet te transporteren valt, wordt de mast in onderdelen getransporteerd en op locatie in elkaar gezet. De verschillende onderdelen zijn zo groot mogelijk. Een stalen mast bestaat uit twee tot vier secties die met flensverbindingen aan elkaar bevestigd worden. De wanddikte bedraagt 20 tot 60 millimeter.

GondelBewerken

In de gondel bevindt zich een generator en in sommige types ook de tandwielkast.(Vestas, GE, Nordex, Siemens Gamesa Renewable Energy). Aan een windturbine is meestal direct te zien of er met een tandwielkast, die het toerental van de wieken opvoert naar waardes die gunstige zijn voor de generator 2000...8000 tpm) en normale generator gewerkt wordt (gondel klein meestal rechthoekig) of met direct drive (gondel groter eivormig of cilindervormig), waar aan de voorkant een rotor met permanente (dure, uit China afkomstige) Neodymium magneten (Lagerwey, Darwind/XEMC, Siemens Gamesa Renewable Energy, Goldwind, mogelijk ook deels Vesta, GE Halide X[4] of een met gelijkstroom bekrachtigde multipool (>100) rotor (Enercon), die direct met de hoofdas ronddraai. Soms is ook een ronde stator van buitenaf zichtbaar, die voor de overigens rechthoekige gondel is geplaatst, ook dan hebben te maken met direct drive. De direct drive generator met met gelijkstroom bekrachtigde rotor heeft Enercon vanaf 1993 in al haar windturbines toegepast. De mechanische en magnetische eigenschappen van de polen van een bekrachtigde rotor hebben veel kleinere toleranties dan die van permanente neodymiummagneten, hetgeen in een rustige loop van de generator met bekrachtigde rotor resulteert. Nadeel van de bekrachtigde rotor is extra verlies in de rotor, voordeel is dat het veld geoptimaliseerd kan worden voor minimaal totaal verlies (generator+ omvormer) en dat te hoge spanning bij hoge snelheden kan worden voorkomen (dit ter bescherming van de genoemde omzetter). De generator levert wisselstroom met variabele frequentie en amplitude, die gelijkgericht wordt en daarna omgezet (in Europa) in 3 fasen 50 Hz wisselspanning. Voor grotere vermogens (> 300 kW) wordt deze op het middenspanningsnet aangesloten. Bij particulier gebruik, zal meestal het vermogen tussen 1 en 3 kW liggen. Dan 1 fase 230 V 50 Hz. Grotere vermogens particulier of klein bedrijf: 3 fasen 400 volt.

WiekenBewerken

De wieken van een windturbine zijn belangrijke onderdelen. Moderne wieken zijn gemaakt van met glasvezel of koolstofvezel versterkte kunststof. De maximale bladlengte van moderne windturbines ligt rond de 65 meter bij landgeplaatste turbines en rond de 85 meter bij offshore turbines. De naaf is het punt waar de wieken bij elkaar komen. De wieken zijn getordeerd, immers de snelheid van een wiek is afhankelijk van de afstand tot het hart van de hoofdas van de gondel. Dichtbij de naaf lopen de bladen bijna loodrecht op het vlak, waarin de turbine draait, en aan de buitenkant maken ze maar een heel kleine hoek met dat vlak. Daarnaast wordt de hele wiek afhankelijk van de windsnelheid geroteerd voor maximaal vermogen bij de op dat moment heersende windsnelheid. windsnelheden. Dit wordt gedaan met kleine in de naaf gemonteerde motoren.Eigenlijk zouden de bladen daarbij ook meer of minder moeten kunnen torderen voor een optimaal profiel bij iedere windsnelheid. Het Duitse Fraunhofer instituut is bezig met proeven op dat gebied.[5]

OnderhoudBewerken

Bij windturbines wordt er gemiddeld vier keer per jaar gepland onderhoud verricht: visueel, smering, elektrisch en het mechanische onderhoud. Dit probeert men zoveel mogelijk uit te voeren op windluwe dagen, zodat er zo min mogelijk productieverlies is. Dit geldt voor alle windturbines. Mogelijk is door de grote direct drive generator diameter veelvuldige correctie van de luchtspleet tussen rotor en stator nodig. En bij Enercon zullen de borstels voor het aanvoeren van de rotorbekachtigingsstroom regelmatig vervangen moeten worden, tenzij men het vermogen transformatorisch overdraagt.

Karakteristieke afmetingenBewerken

  • Masthoogte
  • Mastdiameter onder
  • Mastdiameter boven
  • Turbineashoogte is de afstand van het maaiveld tot het hart van de hoofdas van de turbine, waarop de naaf met daaraan de turbinebladen zijn bevestigd.
  • Rotordiameter is de diameter van de cirkel, die de punten van de rotorbladen beschrijven
  • Turbinetiphoogte is de aftand van maaiveld tot de punt van een turbineblad, dat verticaal omhoog staat. Is gelijk aan turbineashoogte + ½ * rotordiameter

Voor- en nadelenBewerken

Video: windturbine

De belangrijkste voordelen van windenergie zijn:

  • Vermindering van het gebruik van fossiele brandstoffen als steenkool, aardolie en aardgas
  • Relatief lage exploitatiekosten (wind is gratis)
  • Minder vervuiling (fijnstof) en CO2-uitstoot ten opzichte van andere energiebronnen
  • Verminderde afhankelijkheid van andere energiebronnen en hun leveranciers (olie- en gasproducerende landen)
  • Lokale energieopwekking bij het ontbreken van de aansluiting op een regionaal distributienetwerk;
  • (Lokale) werkgelegenheid vanwege productie, installatie en onderhoud
  • Uit Brits onderzoek blijkt dat de meeste windturbines na 25 jaar nog steeds economisch rendabel zijn.[6]
  • Economisch voordeel voor omwonenden. In toenemende mate worden er coöperaties opgericht om met name bewoners rond de molens te laten meeprofiteren van de opbrengsten van windenergie. Het delen in de opbrengst kan soms ook plaatsvinden als compensatie voor schade of de nadelen van de windmolens.

De belangrijkste nadelen van windenergie zijn:

  • Variabele opbrengsten door fluctuerende windsnelheden waardoor een alternatief, of opslag van elektra nodig is voor windvrije dagen, en voor maanden met minder wind en veel vraag (winter). Accu's zijn hiervoor minder geschikt, maar in toenemende mate blijkt dat met waterstof goed te kunnen, vooral in Nederland waar al diverse gasnetten liggen.
  • Het stroomnet krijgt meer pieken en dalen. Dit kan je opvangen door het installeren van een intelligent grid. Hierbij spelen elektrische auto's een grote rol. Deze staan immers een groot deel van tijd ongebruikt, en kunnen dan een rol spelen bij het opslaan en weer afgeven van de elektriciteit bij pieken en dalen. In de wijk Kanaleneiland te Utrecht zijn hier al experimenteren mee gestart.
  • Hoge investeringskosten, vooral offshore
  • Landschapsvervuiling, ook al is dit een subjectieve zaak.
  • Invloed op flora en fauna: vogels en vleermuizen vliegen ertegen aan,[7][8] maar ook dieren die geluid gebruiken om te jagen/overleven kunnen hier veel[bron?] last van krijgen.
  • Slagschaduw, geluidshinder en nachtelijke verlichting voor omwonenden, die door steeds groter wordende masten en wieken verder reiken.[9] Slagschaduw kan hinderlijk zijn, maar is op zichzelf niet schadelijk. Daarom worden windmolens via de officiële slagschaduwnorm zo ingesteld dat ze bij elkaar maximaal zo’n 6 uur per jaar slagschaduw op een woning of pand kunnen laten vallen. Anders worden ze stilgezet. Voor de slagschaduw geldt dat deze op grotere afstand steeds vager wordt. De hoek waaronder we de zon zien is ongeveer 0,5'. Op 500 meter afstand is daardoor de onscherpte ongeveer 4 meter (iets kleiner dan 500 tg(0,5'). Bij een snellopendheid van 10 (tip van het blad gaat 10 keer zo snel als de wind) is bij 70 km/uur wind de tipsnelheid 700 km/h = 200 m/sec. De schaduw doet er dus 0,02 seconde om een 4 meter breed raam te passeren. De frequentie is bij een grote turbine veel lager dan bij een kleine diameter. Bij een rotordiameter van 200 meter en drie bladen komt bij hoge snelheid iedere seconde een schaduw langs. Dit is wel extreem, zowel qua snelheid als qua snellopendheid. vrijwel altijd zullen frequenties lager zijn. Hoge turbines geven ook slagschaduwen, die korter duren. De breedte van de rotor wordt volledig afgebeeld, ook op grotere afstand, bij bepaalde zonnestand. Dat duurt bij een rotordiameter van 200 meter ongeveer 1½ uur en dat zou volgens de normen maar 17 dagen per jaar mogen optreden. Overigens zijn de Nederlandse normen nogal soepel, zowel voor slagschaduw als voor geluid. Geluid op de gevel van een bewoner wordt gemiddeld over een jaar, met opslag 5 dB in de avond en 5 dB in de nacht. Jaargemiddeld 47 dB. Nachtgemiddelde jaar 41 dB. Dit wordt berekend aan de hand van modellen. Hoe kan een bewoner ooit aantonen, dat de norm op zijn of haar gevel overtreden wordt als er ook allerlei geluid aanwezig is. We moeten vertrouwen op de rekenmodellen.
  • Het overblijven van niet-afbreekbare onderdelen na het einde van de (economische) levensduur (zoals de met kunststof versterkte wieken en de gewapend betonnen voet).[10]

Onduidelijkheden over windturbines op land:

  • De hoeveelheden geluid (hoorbaar, laagfrequent en infrasoon) die windturbines produceren. Complicerende factoren zijn de doorontwikkeling van en toenemende afmetingen van windturbines. De opbrengst van een turbine neemt meer dan evenredig toe met het rotoroppervlak. Omdat het op grotere hoogte harder waait. Met een 2 maal zo grote rotordiameter kan daarom wel tot 5 keer meer vermogen worden opgewekt. De slaschaduwen worden vager. En omdat er minder turbines nodig zijn kunnen ze verder van de bebouwing worden geplaatst.
  • De reikwijdten van deze soorten geluid. Complicerende factoren zijn de doorontwikkeling van en toenemende afmetingen van windturbines. Doorontwikkeling houdt onder andere in; toepassing van onderzoeksresultaten die geluidsverminderingen mogelijk maken.
  • De invloed hoorbaar geluid, laagfrequent geluid[11] en infrasoon geluid op mensen, zowel structureel (omwonenden) als incidenteel (dagjesmensen). Lage tonen kunnen afkomstig zijn van tal van bronnen, zoals wegen, de wind, de industrie, maar dus ook van windmolens. Het RIVM vindt geen bewijs dat lage tonen schadelijk zijn, wel dat ze hinder kunnen veroorzaken. “De studie liet ook duidelijk zien dat omwonenden minder hinder hebben van de windturbines als ze betrokken werden bij de plaatsing ervan”, aldus het RIVM.
  • De verantwoorde afstand tussen windturbines op land en woningen. In Nederland staan windturbines vaak te dicht bij woningen, terwijl dat niet nodig is.[12] In lijn met de wetgeving over afstanden tussen windturbines en woningen in Denemarken,[13] Polen[14] en de Duitse deelstaat Beieren[14] adviseren Nederlandse deskundigen om een minimale afstand aan te houden van 10x de hoogte van de turbine.[12] Bij een windturbine van 250 meter, waar de turbine ongeveer op 170 meter staat, is de afstand tot woningen dan minimaal 1,7 kilometer. Dit is misschien 2500 meter. Hr. de Laat heeft het echter over de ashoogte. Meestal wordt met hoogte de tiphoogte bedoeld, dat is de ashoogte + de halve rotordiameter, ashoogte = iets meer dan masthoogte.
  • Het mogelijke effect van de 'wake' op de verspreiding van onder andere fijnstof, bij windturbines die in de buurt van snelwegen staan. Aan de achterzijde van de windturbine ontstaat een luchtstroom die lijkt op de luchtstroom aan de voorkant van een ventilator (de 'wake'). Het is onduidelijk wat de invloed is van deze 'wake' op de verspreiding van stikstof en anderen schadelijke stoffen rondom autowegen en over welke afstand de 'wake' deze schadelijke stoffen verspreidt.

DebatBewerken

Er is vaak verzet van omwonenden van toekomstige windparken en windturbines vanwege angst voor overlast. Een positieve aanpak is omwonenden laten deelnemen als mede-eigenaar. De deelnemers kunnen zich dan identificeren met "hun" molen, waardoor de weerstand kan verminderen. Zo is in Kerkrade een project met 2 turbines geslaagd. Daar waren 600 participaties van 2625 euro beschikbaar voor omwonenden.

In een debat in De Telegraaf bleek in 2009 een kleine meerderheid tegen overheidsbijdragen aan windenergie.[15] In de verkiezingscampagne voor de Tweede Kamer van 2010 beweerde VVD-lijsttrekker Mark Rutte: "Windmolens draaien op subsidie". Voorstanders kwamen met tegenargumenten: subsidie aan windenergie schept een gelijk speelveld met bijvoorbeeld kolencentrales, die een indirecte subsidie ontvangen.[16]

De laatste jaren is er toenemende weerstand tegen plannen om windturbines te plaatsen. Protesten richten zich tegen gemeenten die windturbines willen plaatsen,[17] maar het gaat ook om particuliere initiatieven.[18]

In mei 2021 waarschuwen ruim 100 artsen voor de gezondheidsrisico's bij het mogelijk plaatsen van windturbines nabij Amsterdam.[19] Huisartsen in Rijssen-Holten nemen deel aan een vergadering van de gemeenteraad om hun zorgen over het initiatief om windturbines te plaatsen in de gemeente te uiten.[20] Artsen en medici hebben een landelijke organisatie opgericht om mensen voor te lichten over de gezondheidsrisico's van windturbines en wetenschappelijke literatuur toegankelijk te maken.[21] Onderzoek van het RIVM geeft geen duidelijk gezondheidsrisico, de uitkomsten van wetenschappelijk onderzoek zijn wisselend.[22]

OngevalrisicoBewerken

Ook bij windturbines komt het soms tot ongelukken. Vaak staan windturbines in het vrije veld en niet in dichtbebouwde omgeving waardoor ongelukken niet vaak leiden tot persoonlijk letsel. Als er al letsel is dan is dit vaak gerelateerd aan uitgevoerde werkzaamheden. Doordat windturbines zeer hoog zijn en boven de bestaande bebouwing uitreiken geven branden en afbrekende rotorbladen in windturbines een spectaculair gezicht. Tegenstanders van windenergie gebruiken deze ongelukken om de risico's van windenergie in beeld te brengen. De Nederlandse overheid verplicht eigenaren van windturbines een risico-analyse te maken. Ligt er bijvoorbeeld een 80 atmosfeer hoofdgasleiding, dan moet berekend worden of die defect kan raken bij een afvallend rotorblad, of afgeknakte mast. Zo nog een heel scale. De kans dat een bewoner in dun bevolkt gebied omkomt mag niet groter zijn dan 10-5 . Wonen er 100 mensen in de omgeving van de windturbine, die getroffen kunnen worden door bv een omvallende turbinemast, dan mag een dodelijk ongeval voor 1 persoon hoogstens eenmaal per 1000 jaar optreden.

ElektrocutieBewerken

Een windturbine produceert elektriciteit. Bij ondeskundige behandeling kan dit het risico van elektrocutie met zich meebrengen.[bron?] Dit geldt voor het hele elektriciteitsnet.

ValgevaarBewerken

Windturbines brengen door hun hoogte gevaren op het gebied van vallen met zich mee. Hierbij kan gedacht worden aan vallende personen, maar ook aan vallend gereedschap dat letsel kan veroorzaken.[bron?] Ook dit komt meer voor. Denk aan glazenwassers. of monteurs aan andere hoge objecten.

BeknellingBewerken

Een windturbine bestaat uit verschillende draaiende onderdelen. Zo kan de gondel draaien ten opzichte van de mast, de wieken draaien en geven via een tandwielenkast hun energie door aan de generator.

BrandgevaarBewerken

In de gondel zijn diverse vloeistoffen aanwezig die nodig zijn om de molen draaiende te houden zoals hydraulische olie en vet. Dit brengt het risico van brand met zich mee. Vanwege de hoogte staat de brandweer vaak machteloos. Vanwege de bouwvorm bestaat ook het risico op een schoorsteeneffect. Zo brandde op 29 oktober 2013 een windturbine uit in het windpark Piet de Wit bij Ooltgensplaat waarbij twee monteurs om het leven kwamen.[23] Op 31 oktober 2006 brandde een windturbine bij de Friese plaats Heerenveen volledig af.[24] In grote windturbines zijn automatische brandblussystemen en ontsnappingsluik met kabellier aanwezig.

Vallende rotorbladenBewerken

Rotorbladen zitten met bouten vastgemaakt aan de naaf. Door blikseminslag of metaalmoeheid kan deze verbinding losraken waarbij een blad kan vallen. Ook kan een windturbine "op hol" slaan waarbij de molen door de middelpuntvliedende kracht uit elkaar getrokken wordt. In 2008 brak een wiek af van een windturbine bij Oudkarspel,[25] in 2009 was dat het geval bij een windturbine van het windmolenpark Harry van den Kroonenberg bij Lelystad.[26] In beide gevallen leverde dit geen extra schade op aan de turbine zelf. In december 2014 viel er een blad van de windturbine bij Medemblik[27] waarschijnlijk als gevolg van haarscheuren.[28] In 2008 sloeg in Denemarken een windturbine op hol; een wiek brak af door de middelpuntvliedende kracht en door de daaruit resulterende onbalans bezweek de toren.[29] Zie risico's.

In Duitsland is ooit een wiek van een windturbine afgebroken, maar het komt vrijwel niet voor. “We kunnen mensen absoluut geruststellen: het is echt onmogelijk dat zo’n wiek bij mensen in de tuin of op het huis valt. Echt ondenkbaar. De afstand tot bebouwing – eisen die ook gelden in verband met geluidsoverlast – is gewoon te groot. Maar ik kan me voorstellen dat tegenstanders op zo’n ongeluk zullen wijzen. We zijn nu zo’n 30 jaar actief met windenergie en zijn wel wat gewend. Zelf hebben we dit overigens nog nooit meegemaakt”, reageert Arthur Vermeulen van Pure Energie in een artikel van Tubantia.

IJsafzettingBewerken

Net als bij vliegtuigen kan er op rotorbladen bij winterse omstandigheden ijsafzetting optreden. Een onbalans in de rotorbladen kan hierbij een gevolg zijn, met het risico op vallende rotorbladen. Ook kunnen kleine stukjes ijs losraken en tot rondvliegende projectielen worden. Om schade te voorkomen zijn moderne turbines uitgerust met een ijsdetectiesysteem, dat de turbine uitschakelt zodra er ijs gedetecteerd wordt. Zodra het ijs weg is, zal de turbine automatisch weer aangezet worden. Er zijn ook bladverwarmingsopties, waarbij het ijs gesmolten wordt.

GezondheidBewerken

GeluidsoverlastBewerken

Volgens het RIVM, dat een studie deed naar geluid en windmolens, zijn de resultaten van wetenschappelijk onderzoek naar de gezondheidseffecten van windmolens niet eenduidig: de effecten hangen niet duidelijk samen met het geluidsniveau, maar soms wel met ervaren hinder, "omwonenden hebben minder hinder van de windturbines als ze betrokken werden bij de plaatsing ervan"

Bij geluid zijn twee componenten van belang, namelijk de toonhoogte van geluid (Hertz / Hz) en het volume van geluid (Decibel / dB). Mensen kunnen gemiddeld genomen geluiden horen tussen de 20 Hz en 20.000 Hz en deze bovengrens neemt af naarmate men ouder wordt tot ongeveer 15.000 Hz. Qua volume ligt de pijngrens voor mensen rond de 120 dB.

Geluid tussen de 20 Hz en ongeveer 200 Hz wordt aangeduid met laagfrequent geluid en dit geluid wordt omschreven als een bromtoon of zoemtoon. Geluid onder de 20 Hz is niet hoorbaar, maar kan wel voelbaar zijn. Deze trillingen worden infrasoon geluid genoemd. Lage tonen kunnen afkomstig zijn van tal van bronnen, zoals wegen, de wind, de industrie, maar dus ook van windmolens. Het RIVM vindt geen bewijs dat lage tonen schadelijk zijn, wel dat ze hinder kunnen veroorzaken. “De studie liet ook duidelijk zien dat omwonenden minder hinder hebben van de windturbines als ze betrokken werden bij de plaatsing ervan”, aldus het RIVM.

Windturbines maken geluid dat voornamelijk ontstaat wanneer de wiek de mast passeert (de bekende ‘whoessj’). Naast dit pulserende geluid ontstaan er ook onregelmatig laagfrequent en infrasoon geluid door luchtverplaatsing. Hoe groter de windturbine, en hoe groter de volumes luchtverplaatsing, hoe meer laagfrequent en infrasoon geluid ontstaat.[30]

Geluid van windturbines is geen ‘natuurlijk’ geluid, waardoor de hersenen het geluid moeilijker accepteren en eigenlijk altijd onbewust gealarmeerd worden. Bij natuurlijke geluiden (bijvoorbeeld spelende kinderen op een schoolplein) is het geluid wel hoorbaar, maar schakelen de hersenen de prikkel na verloop van tijd uit. Bij het onnatuurlijke geluid van windturbines is dat niet zo. Een extra complicerende factor is het plaatsen van meerdere windturbines bij elkaar omdat er dan een onvoorspelbare kakofonie van onnatuurlijk geluid ontstaat.[30] Een kenmerkend aspect van de hinder door windturbinegeluid wordt veroorzaakt door de ‘amplitudemodulatie’, het variëren van de geluidssterkte en het ritme van de ‘whoessj’ door afwisselende windsnelheid.

Hoe en tot welke afstand de geluiden en trillingen verplaatsen is afhankelijk van het terrein rondom de windturbine, het landschap, bebouwing, windkracht, windrichting, temperatuur en kenmerken van de windturbine.[31] 's Nachts is er meer geluidsproductie omdat het dan vaak harder waait en gedurende de nacht is het geluid ook nog eens beter hoorbaar omdat andere omgevingsgeluid (bijvoorbeeld verkeer) minder is. In de nacht mag een windmolen gemiddeld niet meer dan 41 dB geluid produceren, overdag mag Lden 47 dB zijn.[32] Let wel: Dit zijn jaargemiddelden. Er kan gerust 70, 80 of 90 dB op de gevel aan geluid waarneembaar zijn, zolang het jaargemiddelde maar niet overschreden wordt, wordt aan de norm voldaan. den betekent day-evening-night. Er wordt 's avond 5 dB toeslag op de meetwaarde (meestal de gesimuleerde waarde) gegeven en in de nachturen 10 dB. Een extra limiet op de momentane geluidssterkte (bijvoorbeeld 55dB overdag, wat al vrij veel is) en 45 dB's nachts zou niet gek zijn. Er worden ook voorstellen gedaan aan minimum afstand tot bewoonde huizen, bijvoorbeeld 10 maal de ashoogte van de turbine. Als de simulatietools goed ontwikkeld zijn, en rekening houdend met voortdurende verbetering van de rotorbladen, lijkt me de Nederlandse methode beter. Alleen zullen de limietwaardes fors omlaag moeten en moet ook de momentane hinder begrensd worden.

Door de lange golflengte komt infrasoon en laagfrequent geluid (ILFG) veel verder dan ander geluid. De afstanden wisselen door het resonantiepatroon van de golven en zijn bovendien ook moeilijk te meten. Vaak ontstaat er ook nog resonantie binnen gebouwen; de muren gaan dan ook trillen waardoor er een klankkast ontstaat voor de hoorbare geluiden en onhoorbare trillingen.[33] Hierdoor kan de geluidssterkte van infrasoon geluid binnen een woning hoger zijn dan buiten de woning. In 2021 kende een Franse rechtbank voor het eerst een schadevergoeding toe wegens het windmolensyndroom, de gezondheidsimpact van de abnormale geluidsoverlast nabij windturbines.[34]

Geluid van windturbines, en dan vooral het laag frequent en infrasoon geluid, laat zich nauwelijks voorspellen door de complexe werking van geluid. Het is niet zo dat een windturbine van 250 meter twee keer zoveel geluid zal maken als een windmolen van 125 meter. Of dat het geluid van een nieuwe turbine van 250 meter twee keer zo ver gaat komen als van een kleine van 125 meter. Wat het effect is van de grote hoeveelheden luchtverplaatsingen bij nieuwe, hoge, windturbines zal pas bekend zijn, en ervaren worden, als ze geplaatst zijn.

NatuurschadeBewerken

Windturbines kunnen dodelijk zijn voor vogels en vleermuizen, die ertegenaan vliegen, door de wieken meegezogen worden, of op andere manieren in hun leefgebied verstoord worden.[7][8][35]

Om deze natuurschade zoveel mogelijk te beperken, worden een reeks ingrepen overwogen en toegepast:

  • geen windturbines bouwen in ecologisch kwetsbare gebieden
  • de windturbines tijdelijk stilleggen bij detectie van zwermen vogels of vleermuizen, en vooral tijdens de trek;[36] het stilleggen zou daarbij slechts een gering rendementsverlies veroorzaken[37]
  • het verhogen van de masten, waardoor kwetsbare vogelsoorten er onderdoor vliegen
  • een van de wieken zwart schilderen, zodat vogels een visuele waarschuwing krijgen.[38]

Windturbines in Nederland en BelgiëBewerken

Men vindt deze windturbines soms in grote 'parken' met vele windturbines, bijvoorbeeld in Nederland op de Maasvlakte, in windpark Wieringermeer (99) en in Windpark Noordoostpolder (82), en in België in de haven van Brugge-Zeebrugge.

  Zie Windturbines in Nederland voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Begin 2012 stond er voor 341 MW aan windturbines in Vlaanderen.

  Zie Windturbines in Vlaanderen voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

KleurBewerken

Windturbines zijn doorgaans geheel wit. In de jaren 1980 werd in Denemarken onderzoek gedaan naar het visueel reduceren van windturbines, waarbij bleek dat wit vanaf de grond het minst opviel, terwijl het boven vanuit de lucht wel goed zichtbaar was. Voor de kleur wit zijn zelfs standaardkleuren in gebruik: RAL 9010 voor witte turbines, of RAL 7035 voor lichtgrijze turbines. Voor omstandigheden in slecht weer worden soms rode strepen of punten op de wieken aangebracht, en Duitse turbines hebben een rode streep als ze binnen vijf kilometer van een vliegveld staan, of twee strepen bij grotere afstand. In gebieden met veel sneeuw wordt de mast soms rood/wit gestreept.[39]

TriviaBewerken

Zie ookBewerken

Externe linksBewerken

Zie de categorie Wind turbines van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.