Infraschall und tieffrequenter Schall

Schall

Schall entsteht durch die Ausbreitung von Wellen in der Luft oder im Wasser oder auch im Boden. Die Schallenergie nimmt mit wachsender Entfernung ab.

Das für die Schallwahrnehmung zuständige Sinnesorgan ist das Ohr. Tieffrequenter Schall kann darüber hinaus auch über den Tastsinn wahrgenommen werden.

Der Schallbereich sehr tiefer Frequenzen, in dem die Tonhöhe nicht mehr wahrgenommen wird, wird als Infraschall bezeichnet.

Infraschall und tieffrequenter Schall

Definition

International wird für den Infraschall (engl. infrasound) der Frequenzbereich von 1-20 Hertz (Hz) ausgewiesen. Tieffrequenter Schall ist nicht eindeutig definiert. Dieser Text orientiert sich an der DIN 45680 und zieht die Grenze bei 125 Hz.

Messverfahren

Üblicherweise wird Schalldruck (dB) mit einem Bewertungsfilter (A) gemessen, dessen Frequenzgang dem des menschlichen Gehörs ähnelt. Daher ist er nur eingeschränkt in der Lage, den Schalldruck von tieffrequentem Schall und Infraschall zu erfassen. Auch der nach der DIN 45680 eingesetzte C-Filter erfasst nur Schalldrücke über 10 Hz. Ein optimales Messverfahren für Infraschall ist bis heute nicht gefunden worden.

Ausbreitung und Dämpfung

Tieffrequenter Schall und Infraschall zeichnen sich durch besonders große Wellenlängen aus.

Frequenz in Hz	1	5	10	16	20	25	50	100	150
Wellenlänge in Metern	340	68	34	21,25	17	13,6	6,8	3,4	2,27

Sie sind mit der Größe von Brücken, Häusern und Räumen vergleichbar. Daher kann es vorkommen, dass in Räumen eine „stehende Welle“ als Resonanzeffekt auftritt. In der Nähe von Wänden können dann erhöhte Schalldruckpegel (dB) entstehen, der Schall wird hier möglicherweise hörbar oder verstärkt spürbar.

Aufgrund der Schallwellenlänge zeigen herkömmliche Absorptions- und Dämmmaßnahmen wie Lärmschutzwände kaum Wirkung. So können sich die Wellen fast ungehindert ausbreiten, sich verändern und ohne wesentliche Abschwächung übertragen werden. Dies führt dazu, dass tieffrequenter Schall als Bestandteil von Geräuschen aus der technischen Umwelt (z.B. Verkehr, Kompressoren, Baustellenlärm) immer als wesentlicher Schallanteil vorhanden sein wird, obwohl sonstiger, hörbarer Schall durch Dämmungs- und Dämpfungsmaßnahmen deutlich abgeschwächt wird.

Typische Verursacher für Infraschall und tieffrequentem Schall sind in der natürlichen und in der technischen Umwelt zu finden.

In der natürlichen Umwelt sind diese unter anderem:

• Wasserfälle
• Meeresbrandung
• Windstürme
• Vulkanausbrüche
• Erdbeben.

Verursacher der technischen Umwelt sind exemplarisch:

• Maschinengetriebene Geräte
  • Heizungs- bzw. Klimaanlagen
  • Waschmaschinen
  • Kompressoren
  • Pumpen
  • Rüttler

• Stromerzeugung
  • Gasturbinen
  • Windkraftanlagen
  • Heizkraftwerke

• Verkehr
  • Bahn
  • Schiffe
  • Flugzeuge
  • Autos
  • Hubschrauber
  • Schwerlastverkehr

• Lautsprecher
  • Diskotheken
  • Konzerte
  • andere Großveranstaltungen

• Sprengungen
  • Bombenentschärfung
  • Abrissmaßnahmen
  • Geschütze (z.B. Truppenübungsplatz)

Wahrnehmung und Gesundheitsrisiken

Wahrnehmung

Bereits unterhalb von 100 Hz verändern sich die Qualität und die Art der Wahrnehmung: Töne werden deutlich schlechter und unterhalb von 50 Hz gar nicht mehr gehört. Manchen Menschen können aber auch Töne mit deutlich tieferen Frequenzen hören. Für sie kann daher ein Ton, der für die meisten Menschen unhörbar ist, unerträglich laut erscheinen.

Hörbare und nicht hörbare tieffrequente Schallimmissionen werden häufig als Ohrendruck, Vibrationen oder Unsicherheitsgefühl beschrieben. Generell gilt: je tiefer die FrequenzPerioden oder Schwingungen pro Sekunde (Maßeinheit: Hertz (Hz)) ist, desto höher muss der Schalldruckpegel (gemessen in Dezibel) sein, damit der Mensch etwas von dem Schall hört. Allerdings ist der Übergang vom Hören zum ausschließlichen Fühlen fließend.

Wenn der Ton nicht mehr hörbar ist, können Menschen tieffrequenten Schall dennoch wahrnehmen. Mechanorezeptoren vermitteln Druck-, Berührungs-, Kitzel- und Vibrationsreize. Mechanorezeptoren sind bestimmte Nervenzellen, die im ganzen Körper verteilt sind und mechanische Kräfte in Nervenimpulse umwandeln.

Gesundheitsrisiken

Grundsätzlich sind alle Menschen tieffrequentem Schall ausgesetzt, da tieffrequenter Schall allgegenwärtig und Bestandteil des modernen Lebens ist. Unterhalb eines Schalldruckpegels von 170 Dezibel (dB) (was im hörbaren Bereich lauter als ein startendes Flugzeug wäre) konnte keine schädigende Wirkung auf die menschliche Gesundheit nachgewiesen werden. Beschwerden wie Abnahme der Konzentrationsfähigkeit sind eher als Folge einer Belästigung zu werten, die nach der Exposition auch wieder verschwinden.

Speziell für den Infraschall (unter 20 Hz) gibt es einige wenige Laboruntersuchungen. Sie weisen nach, dass Infraschall ermüdend und konzentrationsmindernd wirken sowie die Leistungsfähigkeit beeinflussen kann. Auch das Gleichgewichtssystem wurde in den Laborversuchen beeinträchtigt. Als die am besten nachgewiesene Reaktion des Körpers auf Infraschall gilt eine zunehmende Müdigkeit nach mehrstündiger Exposition.

Manche Menschen reagieren besonders aufmerksam und sensibel auf tieffrequenten Schall. Die Betroffenen leiden an einer Zwangsaufmerksamkeit, aufgrund derer sie sich immer auf den tieffrequenten Schall konzentrieren müssen. Dies kann unter anderem zur chronischen Erschöpfung und Schlaflosigkeit führen. Dieses Phänomen ist in der Umweltmedizin ein nicht zu vernachlässigender Faktor.

Belästigung

Der primäre Effekt von tieffrequentem Schall scheint beim Menschen die Belästigung zu sein. Die sich daraus ergebenden Symptome erstrecken sich über ein weites Spektrum: Kopfschmerzen, Verspannungen, Verärgerung, geistige und körperliche Erschöpfung, Unzufriedenheit, Konzentrationsstörungen, Störung des Nachtschlafs. In einer Studie über Bürgerbeschwerden konnten die meisten Personen den Schall nicht hören. Doch fast alle beschrieben eine sensorische Wahrnehmung in Form von Körper- oder Objektvibrationen (Møller & Morten, 2002).

Vorbeugung

Die Belastung lässt sich durch einige Maßnahmen im privaten Raum reduzieren:

• Verzichten Sie auf Musikanlagen mit starker Bassanlage und drehen Sie diese nicht zu laut auf. Nehmen Sie dabei auch Rücksicht auf Ihre Nachbarn.
• Schalten Sie beim Autofahren frühzeitig in den nächsthöheren Gang.
• Gehen Sie nicht öfter in die Diskothek, als es Ihnen gut tut.
• Laubbesen statt Laubsauger! Viele Gartenarbeiten sind auch ohne motorbetriebene Geräte möglich.

Fazit

Tieffrequenter Schall ist nicht gesundheitsgefährdend, aber lästig. Belästigung durch tieffrequenten Schall ist als ernst zu nehmendes Problem einzuschätzen. Für Infraschall scheint sogar ein Risiko für die Gesundheit zu bestehen.

Da sich tieffrequenter Schall und Infraschall kaum abschirmen lassen, sollten Verantwortliche bei der Planung von Anlagen wie Windparks, Verkehrswegen und Diskotheken den Gesundheitsschutz der Anwohner im Auge behalten und einen Mindestabstand zur nächsten Nachbarschaft einplanen.

Zudem stellen die vorhandenen Messmethoden nicht die gesamte Infraschall-Belastung der Betroffenen dar. Daher sollten aufkommende Beschwerden auch dann ernst genommen werden, wenn Messergebnisse keine plausible Erklärung liefern können.

Autoren: Judith Linnemann, Dr. M. Otto, Prof. KE von Mühlendahl
Stand: Dezember 2011