De foute achtergrond van geluid meten als Lden

Lden in de normering van geluid van windturbines

Toelichting naar leden van de Nederlandse Vereniging omwonenden windturbines
21 november 2021

DE EU-RICHTLIJN OMGEVINGSLAWAAI

Het toepassen van Lden is in 2002 omschreven in een Europese Richtlijn inzake de evaluatie en de beheersing van omgevingslawaai (“RICHTLIJN 2002/49/EG VAN HET EUROPEES PARLEMENT EN DE RAAD”). Doel daarvan is: “In het kader van het beleid van de Gemeenschap dient een hoog niveau van bescherming van de gezondheid en het milieu te worden bereikt en één van de na te streven doelstellingen is de bescherming tegen geluidshinder.” Definities zijn daarin:

• schadelijke effecten: negatieve effecten op de gezondheid van de mens.
• geluidsbelastingsindicator: natuurkundige grootheid voor de beschrijving van het omgevingslawaai, die een verband met een schadelijk gevolg heeft.
• Laeq is het “equivalente geluidsniveau” gedurende een periode, dat is de gemiddeld gelijke geluidsdruk over afzonderlijk 12 dag-uren, 4 avond-uren en 8 nacht-uren per etmaal. Laeq wordt bepaald voor elke dagperiode, avondperiode en nachtperiode van een jaar apart. Dit is dus al een gemiddelde, maar er wordt daarna ook nog over 365 dagen gemiddeld naar een jaarlijks dag/avond/nacht-gemiddelde.
• Lden staat voor Level day, evening, night en wordt rekenkundig opgebouwd vanuit de gemiddelde jaar-waarden Laeq, met bijtellingen voor de avond 5 dB(A) strafbijtelling en voor de nacht 10 dB(A) strafbijtelling. De gekozen gemeenschappelijke geluidsbelastings-indicatoren zijn Lden voor het bepalen van de hinder en Lnight voor slaapverstoringen.
• Lden moet worden bepaald door eerst de bronsterkte te meten en vervolgens de immissie op een zekere plaats uit te rekenen, bijvoorbeeld bij een woning.
• dosis/effectrelatie: relatie tussen de waarde van een geluidsbelastingsindicator en een schadelijk effect.

DE ERNSTIG GEHINDERDEN IN HET ACTIVITEITENBESLUIT 2011

De Richtlijn geeft aan dat zoals juist bij windturbines allerlei andere opslagen van belang zijn (aanvullende geluidsbelastingsindicatoren). Zoals voor tonaal geluid (meerdere toonhoogten tegelijk of telkens opeenvolgend), impulsgeluid (opeenvolgende variaties van luidere en zachtere periodegedeelten) en gehalte laagfrequentgeluid (al of niet met demping door A-weging). Dit is zo ook opgenomen in het meet- en rekenvoorschrift NEN-ISO 1996-2:2017 “Akoestiek - Beschrijving beoordeling en meting van omgevingsgeluid - Deel 2: Bepaling van omgevingsgeluidniveaus”. Maar in het Activiteitenbesluit (Bijlage 4 “Reken- en meetvoorschrift windturbines” van de Activiteitenregeling - nieuwe bijlage op grond van wijziging windturbines, geldend op 1 januari 2011) was dit voor alleen windturbines anders: “Piekgeluiden zijn bij windturbines niet relevant. De regeling biedt verder geen mogelijkheden om een toeslag toe te kennen voor tonaal of impulsachtig geluid. Het karakteristieke geluid van windturbines is immers  meegenomen bij de normstelling”. 

Overigens wordt daarin ook uitgemiddeld over windstille perioden van karakteristiek enkele uren tot enkele dagen versus dezelfde periodelengten met bijvoorbeeld storm. Niet de geluidsbelasting tijdens storm is meer zichtbaar, maar het jaargemiddelde. Een vergelijkende berekening van per windturbine 3000 vollasturen per jaar, betekent een benuttingspercentage van 34%. De piekwaarden van productie bij storm zijn dus bijna 3 maal zo groot dan jaargemiddeld. 

Ook de cumulatie van meerdere windturbines in een windpark kan wel opgeteld worden, maar voorbijgegaan wordt aan de interferentie, gewijzigde tonale en impuls-effecten, frequentiewijziging. Zo wordt de kenmerkende zwiepslag van een wiek (orde 0.3 Hz) nog meer getrokken naar de 1 Hz van spraak waarvoor de menselijke hersenen extra alert zijn. 

Het meenemen van het karakteristiek hinderlijke windmolengeluid is gedaan door de toe te laten grenswaarde van Lden daarvan te bepalen volgens een dosis/effectrelatie: het aantal “ernstig gehinderden”. In het midden wordt gelaten of die ernstig gehinderden wel of niet schadelijke (gezondheids)-effecten oplopen maar het is dus een vervangende geluidsbelastingindicator die geen verband geeft met de schadelijke gevolgen ervan. 

Het aantal “ernstig gehinderden” wordt bepaald door veldonderzoek, meestal op grond van enquêtes met verschillende vraagstellingen. Maar altijd wordt het percentage ernstig gehinderden betrokken op de gehele Nederlandse bevolking (wegverkeer 1998 27% ernstig gehinderde Nederlanders, soms benoemd als 3.5 miljoen mensen). Maar andere uitleg wordt ook gegeven, zoals adviesbureaus die zelf verzonnen het aantal woningen binnen een 37 dB(A)-contour van windturbines te tellen en te vermenigvuldigen met het gemiddeld aantal bewoners van een huis en met 8% die daarvan hinder zou ondervinden (Pondera, diverse rapporten). In alle studies is echter gebleken dat windmolengeluid door die karakteristieken als direct herkenbaar is beoordeeld en al bij lagere Lden dan voor bijv. wegverkeer als ernstige hinder wordt beoordeeld. 

Het Activiteitenbesluit richt zich voor dit verband op TNO-rapport 2008-D-R1051/B “Hinder door geluid van windturbines” en het in 2009 daarop volgende RIVM-rapport 680300007/2009 “Evaluatie nieuwe normstelling windturbinegeluid, Invloed van verschillende grenswaarden op blootstelling, hinder en mogelijkheden ontwikkelingslocaties”. Het laatste rapport, van het RIVM, laat er geen onduidelijkheid over bestaan dat de normstelling invloed heeft op het aantal mogelijke locaties waar windturbines zouden passen in het dichtbevolkte Nederland. Dit dosis-effect heeft echter geen enkele relatie met de doelstelling van de EU-Richtlijn, maar met andere politieke doelstellingen. 

In Nederland bestond voor 2011 (Activiteitenbesluit wijziging windturbines) reeds de opvatting dat onmogelijk alle Nederlandse wegen werden voorzien van bijvoorbeeld geluidswallen, hoogstens van ZOAB. Het aantal “ernstig gehinderden” door wegverkeer is destijds vastgesteld op 8% van de Nederlandse woningen en dit gedeelte is zonder verdere gezondheidsanalyse of van de rechten van de individuele mens als “te accepteren” gesteld. De genoemde TNO rapportage uit 2008 was aanleiding om voor het “nieuwe industriële fenomeen” windturbines ook uit te gaan van het (zogenaamd) toelaatbaar zijn van 8% ernstig gehinderden” (oranje pijlen hieronder toegevoegd).

Te zien is dat de latere keuze voor Lden 47 dB(A) onterecht is gebaseerd op de situatie binnenshuis. De WHO maakt daar korte metten mee: het is een recht om met open ramen gezond te kunnen slapen. Omdat een windturbine dag en nacht in dezelfde windsituatie kan verkeren, moet de bronsterkte over deze dagperioden gelijk zijn als ook de windsnelheden en dus -produktie min of meer gelijk over de dagperioden is verdeeld (zie blog). Lnight is het strengste en dus bepalend, met naar aanname Activiteitenbesluit 41 dB(A). Gemiddeld mag een windturbine dus niet meer geluid maken dan 41 dB(A), en dat geldt technisch dan ook voor Lday en Levening, bij althans de nagenoeg dezelfde windsnelheidsverdeling en uurproduktie in die perioden. Voor dat jaargemiddelde geldt dan dat Lden maximaal 47.4 dB(A) kan bedragen.

Of omgekeerd 47 dB(A) leidt tot overschrijding van Lnight. Zonder de mitigatie praatjes over silent-mode etc. En zonder de opmerking die het Activiteitenbesluit maakt dat indien voldaan wordt aan Lden=47 dB(A),"bijna altijd wel voldaan wordt aan Lnight= 41 dB(A)", terwijl de gebruikte urenoptelling vlak ervoor wordt aangegeven en het des nachts heus niet minder waait (jaargemiddeld) en zeker niet mindere piekwaarden voorkomen. 
Hetzelfde sommetje voor een maximum Lden van 41 dB(A) geldend voor niet binnenshuis, maar buitenshuis 8% gehinderden, leidt echter tot een immissie van 37 dB(A) voor day, evening en night, zodat Lden maximaal 43.4 dB(A). Het Activiteitenbesluit heeft met de verwisseling binnen-buitenshuis de omwonenden dus 4 dB(A) in de maag gesplitst ! Zo simpel is het.

METHODEN VAN BEREKENEN GELUIDSVOORTPLANTING

Maar het is nog erger. Standaard wordt (nog zonder dempingsaspecten) meestal gerekend met voortplanting van geluid in een halve bol vanaf de bron. Laeq,imissie = Lbron – 10*Log(X*π*R^2) in [dB].
De factor X is voor een halve bol 2, maar voor een hele bol 4. VdBerg in “Hoge molens vangen veel wind - geluidsbelasting door windturbines in de nacht” rekent met een hele bol. Daarbij is vermeld: “Door de drukverdubbeling tengevolge van reflectie direct boven het harde vlak treedt echter een niveauverhoging van 6 dB op. De straal R tot immissiepunt p is gelijk aan de schuine afstand van turbine-as tot de meetplaats: bronvermogen uit meting: Laeq,p = Lbron- 10·log(4π·R^2) + 6”.
Voor de vuistregelafstand 400m en een gangbare bronsterkte 105 dB(A) volgt dan dat de immissie LAeq=105-63+6= 48 dB(A). Voor een halve bol, geldend vanaf bijv 2 maal masthoogte, zou gelden LAeq=105-60+6= 51 dB(A). Op die 400m zou dan elk voor de helft meetellen naar totaal ca. Laeq,p,400m = 50 dB(A). Let wel: zonder dempingseffecten, die bij windturbines zeker tot bijv 2 maal masthoogte niet aanwezig zijn en dus juist wel leiden tot bodemreflectie. Maar pas op 1100m afstand is met de hele/halve bol en 6 dB reflectie dan 39 resp. 42 dB(A) immissie, gemiddeld ca 41 dB(A) (Lnight). Met de voorgaande alinea over buitenshuis rekenen is zelfs een afstand nodig van 1700m (hele/halve bol resp. 35.4 en 38.4 dB(A) om op 37 dB(A) te komen). Zo simpel is het. Omdat vdBerg dus geen demping meeneemt, kunnen deze afstanden daardoor iets kleiner uitpakken.

Bij een stabiele atmosfeer zoals des nachts in de zomer kan men volgens vdBerg verwachten dat de windturbine op grotere afstand hoorbaar is. Dus door glijeffecten van luchtlagen treedt dan uiterst weinig demping op. Dan is op 400m de genoemde Laeq van 50 dB(A) zeker geldend. En dat is momentaan 9 dB(A) meer immissie dan in de nacht is toegestaan vanuit het Activiteitenbesluit. 

Er bestaat dus een aanzienlijk verschil in Laeq zoals genormeerd in het Handboek Industrielawaai en de Lden van het Activiteitenbesluit. En het is dus ook oppassen hoe geluidsvoortplanting wordt berekend !

VERBAND ERNSTIG GEHINDERDEN

Het verloop van de dosis-effect-relatie voor windturbinegeluid is nogal arbitrair gekozen door TNO op basis van twee destijdse Zweedse en één Nederlands veldonderzoek. Opvallend is dat er meerdere opvattingen bestaan over de dosis-effectrelatie, ook van veel latere datum met meer statistisch verantwoorde methoden en aantallen. Een verstoring van dat verband wordt bijvoorbeeld veroorzaakt door het al of niet betrekken van financieel deelnemenden/initiatiefnemers, mensen wonend in stil buitengebied of in een agglomeratie. 

Bevreemdend is ook dat met verschijnen van TNO 2008 wel een onderzoek in de literatuurlijst voorkomt (Pedersen and Persson Wayne 2004), maar die om onduidelijke redenen niet wordt meegenomen ondanks vergelijkbare situatie in juist de buitengebieden van Nederland. Daaruit wordt een veel steilere curve gevonden voor het percentage “ernstig gehinderden” door geluid van windturbines:

Te zien is het verschil van voor het Activiteitenbesluit gehanteerde oranje verloop (onterecht binnenshuis) met als voorbeeld de evenzeer gevonden grijs/zwarte dosis-effect-relatie. Als het al terecht is ook voor de lokatiekeuze van windturbines 8% woningen “ernstig gehinderd” zouden mogen worden, ongeacht de doelstelling van de EU-Richtlijn, dan zou met Pedersen and Persson Wayne een grenswaarde voor windturbines volgen van 35-36 dB(A) in plaats van 47 dB(A). Dit is een 16-voudig verschil in hinderbeleving en dus gezondheidseffecten.

RICHTWAARDEN BETER DAN GRENSWAARDEN, ZORGPLICHT

Door alles heen heeft de EU-Richtlijn het over richtwaarden en grenswaarden. De nu gehanteerde 47 dB(A) norm is een grenswaarde, en over een na te streven richtwaarde van <40 dB(A) (RIVM rapport in conclusies 2009) wordt nooit meer gesproken. 

Het woord “gezondheid” komt niet voor in het Activiteitenbesluit wijziging 2011. Waar geluidsbeleid voor andere bronnen is gericht op beperking en sanering, kan bij windturbines elke hinder die gezondheidsschade kan voorkomen zelfs voorkomen worden. Dit gebeurt in het buitenland door uit zorgplicht en voorzorg voldoende afstand tot welke woning dan ook te vereisen.

ER ZIJN ALTERNATIEVEN VOOR WINDLOCATIES

Ook wordt met de nu gehanteerde analogie met hinder van wegverkeer er aan voorbijgegaan dat ander omgevingsgeluid dan van windturbines plaatsgebonden is (een weg of rail moet van A naar B lopen, een vliegveld heeft nu eenmaal een locatie) terwijl er ruime keuze bestaat om plaats te kiezen voor windturbines, zonodig op zee. Er is dus geen zorgplicht toegepast in minimalisatie van aantal gehinderden dat bij windturbines wel mogelijk is door een alternatieve locatie. De "norm" stond toe dus het kon....

GEVOLGEN VOOR OMWONENDEN

De praktijk van beoordeling van immissies van windturbinegeluid heeft nog een andere wending gekregen: het in het veld bepalen van de bronsterkte of momentane immissies van windmolengeluid zoals de Bijlage 4 bij het gewijzigde Activiteitenbesluit bepaalt wordt bemoeilijkt door geluid vanuit andere bronnen (achtergrondgeluid) en diverse windsituaties en-richtingen. Daarom passen de Omgevingsdiensten in handhaving en controle een vereenvoudigde methode toe. Basis is een grafiek opgesteld door de betreffende windturbine-fabrikant die de bronsterkte relateert aan de opgewekte elektrische energie. De over elk uur binnen een jaar geproduceerde elektriciteit wordt in opgave verkregen van de windturbine-exploitant. Een eenvoudige berekening maakt hiermee de bronsterkte Lden duidelijk (emissie), waarna met afstands-en dempingsaspecten de immissie bij een woning kan worden berekend. Let wel over allerlei gemiddelden van gemiddelden en uiteindelijk achteraf gemiddeld over een afgelopen jaar. 

Het Activiteitenbesluit staat daadwerkelijke immissiemetingen niet toe, ook al kan bij herhaaldelijk even stilzetten van de windmolens het verschil met achtergrondgeluid best worden bepaald. Dit kan met permanente dataloggers tevens plaatsvinden over diverse meteorologische perioden.

Bijzonder is nog dat de “methode Lden” volgens het gewijzigde Activiteitenbesluit 2011 leidt tot vuistregels voor de minimale afstand tussen een (te plaatsen) windturbine en een woning. Windturbines van ca. 170m tiphoogte en 3 MW vermogen hebben een bronsterkte van ca. 105 dB(A), vergelijkbaar met een bulldozer, maar dan op een hoge paal. Die afstand zou dan orde 400m kunnen bedragen, zodat cirkels rond woningen of omgekeerd rond windturbinelocaties van die straal getrokken worden. De Raad van State had weer eens geen zin de afgeleide “afstandsnorm” kritisch te beoordelen (201504506/1/R6 4 mei 2016)  met de zoals vaak vage uitdrukking “met de stelling dat de norm minder streng is dan in andere Europese landen is niet aannemelijk gemaakt dat in artikel 3.14a van het Activiteitenbesluit milieubeheer de grenzen van de beoordelings- en/of beleidsvrijheid zijn overschreden.” Voorbijgegaan wordt aan de steeds verdergaande schaalgrootte in vermogen, hoogte en tipsnelheden. Met name de hoogtevergroting leidt tot steeds verder reiken van niet door de bodem gedempte geluids-uitstraling.

De trend is anno 2021 zelfs zover dat locatievergelijkingen ongeacht de soms veel kleinere afstand naar woningen een andere eenheid hebben gekozen: minimalisatie van het aantal “ernstig gehinderden”. Zo kan het dat een locatie bij Amsterdam met 1197 ernstig gehinderde woningen als meest optimaal werd gerapporteerd (Pondera, Addendum MER Omgevingsverordening NH2020, partiële herziening t.a.v. windturbines, niet onder controle van Cmer). Daarbij wordt kortweg gemeld dat één of andere mitigatie kan worden toegepast zoals “storm-modus” instellen. En ondertussen heeft het stellen van een gekozen percentage "ernstig gehinderden" geen enkel verband met gezondheidseffecten laat staan het voorzorgbeginsel. De rechten van die 1197 gehinderden worden daarmee verwaarloosd.

AFSTANDSNORMEN

Bij deze afstandsnormen speelt opnieuw de verborgen verwarring tussen geluidswaarden binnenshuis of buitenshuis. Dit verschil is ook te zien in de vertaling die Antea maakte (0471220.100 19 augustus 2021) van geluidswaarden van TNO 2008 naar afstanden tussen windturbines en gevoelige objecten zoals woningen:
 

De door overheid en adviesbureaus soms gehanteerde afstanden kleiner dan 300m leiden buitenshuis dus tot orde 40% “ernstig gehinderden”, terwijl zelfs voor 8% geen motivatie bestaat bij locatiegewijs vermijdbare windturbines. Het ontbreekt de overheid aan voorzorgplicht rond gezondheidsschade bij risicozonering en veiligheidsafstand van windturbines.

Daarbij bestaat geen duidelijke relatie tussen “percentage ernstig gehinderden” en de gezondheidseffecten zelf. Het ontbreekt de overheid aan voorzorgplicht rond gezondheidsschade bij risicozonering en veiligheidsafstand van windturbines. Of zoals WHO het stelt in Burden of disease from environmental noise, Quantification of healthy life years lost in Europe (2011):

RECHTSGEVOLGEN

Bij dit alles weten omwonenden niet waar ze aan toe zijn/komen in hun leefomgeving c.q. weten ze geen raad met (kansen op) gezondheidsklachten vanuit windturbinegeluid.

In het bovenstaande is dus het verband tussen geluid en gezondheidseffecten volledig verdwenen. De door de EU nodig bepaalde bescherming van de gezondheid en het milieu is bij windmolengeluid onbeheersbaar geworden. In de zomer van 2021 heeft de Raad van State (ECLI:NL:RVS:2021:1395 30 juni 2021) naar aanleiding van uitspraken van het Europese Hof geoordeeld dat de bepalingen rond windmolengeluid in het Activiteitenbesluit wijziging 2011 nietig geworden zijn, wegens het ontbreken van een SMB (strategische milieu-beslissing ofwel m.e.r.) bij het besluit tot die wijziging, zoals bepaald in de EU SMB-richtlijn (Richtlijn 2001/42/EG).

Uit het bovenstaande wordt ook duidelijk dat met het Activiteitenbesluit 2011 de burger geen enkele kennis of invloed had bij de geluidseffecten van een (komend) windpark. Participatie op dit punt bleef ondoorzichtig en de “methode Activiteitenbesluit 2011” onvermijdelijk. Klachten of verzoeken tot handhaving verdwenen in een mogelijk altijd kloppende mix van jaargemiddelden. Dit bevordert niet het vertrouwen in de beschermende overheid, en ook niet de acceptatie van windenergie op land.

De Rijksoverheid werkt na de uitspraak van de Raad van State serieus aan een nieuwe m.e.r. geluidseffecten van windturbines en neemt daar ruim de tijd voor. Maar doordat nog steeds de opvatting overheerst dat wind-op-land nodig zou zijn, wordt anderzijds door de staatssecretaris ruimte gegeven aan gemeenten om in de tussenliggende periode dan maar zelf geluidsnormen op te stellen en stelt de Rijksoverheid onterecht dat één of twee windturbines niet onder de definitie vallen van een windpark, terwijl het Activiteitenbesluit het over het drijven van een (enkele) windturbine formuleert. Het wordt dus erg opletten voor alle als vrijwilliger acterende burgers dat in hun ogen niet weer de drang van Parijs of de windbranche leidt tot het simpel mogelijk maken van ziekmakend geluid van windturbines op onnodige locaties op land.

Te noemen vallen nog de eisen, die volgen uit het Verdrag van Aarhus (EU Richtlijn 2011/92 E) dat is geschreven om bij te dragen aan de bescherming van het recht in een milieu te leven dat passend is voor persoonlijke gezondheid en welzijn, en deels parallel aan de Rechten van de Mens (Publicatieblad EU 2000/C 364/01).

Het is van belang dat de overheden en de Commissie voor de m.e.r. en haar adviseurs op de hoogte zijn van de beklemmende situatie uit het gewijzigde Activiteitenbesluit 2011 en de onvolkomenheden die daarin zijn toegepast. Het lijkt er op dat eerst nationale wetenschappelijke concensus moet ontstaan over milieu-gevolgen van windturbines, mede gestoeld op internationaal onderzoek en internationale gevolgtrekkingen voor bijvoorbeeld afstandsnormen.

SAMENVATTEND

Omwonenden van windturbines hebben tot vandaag te maken met

1. ontbreken van aanvullende geluidsbelastingsindicatoren zoals voor tonaal geluid, impulsgeluid, gehalte laagfrequentgeluid, meteorologische maxima, cumulatie-effecten vanuit een windpark
2. uitdemping van maxima door jaargemiddelden over periodegemiddelden over uurgemiddelden
3. ongefundeerde acceptatie van aantallen ernstig gehinderde woningen en personen zonder daarvan de gezondheidseffecten te kennen, die mede is vastgesteld op grond van het nationaal mogelijk maken van een hoeveelheid wind-op-land
4. koppeling van dosis-effect-relatie van vermijdbare lokaties van windturbines aan moeilijk te voorkomen bij lokatiegebonden wegverkeer
5. verwisseling van gehinderden binnenshuis, terwijl in het buitengebied en algemeen bij Industrielawaai buitenshuis (meestal in stil buitengebied) genormeerd dient te worden
6. sterk verouderde relaties van gehinderden, mede bij sinds 2008 sterke vergroting van windturbines
7. discutabel verloop van de dosis-effect-relatie voor windturbines
8. versimpeling van immissiebepaling via opgaven van fabrikanten en exploitanten van windturbine(s), met uitsluiting van elke daadwerkelijke check middels immissiemetingen
9. blijvende opdruk van de overheden om ondanks de EU-Richtlijn toch maar snel windturbines te vergunnen.

Het is (juridische) noodzaak eerst kwalitatief betere effectbepaling nationaal zien vast te stellen.

VERVOLG

Wil de participatie van burgers en omwonenden gestalte krijgen dan is de komende m.e.r. geluidseffecten van windturbines van groot belang. 

Aandacht moet komen voor mogelijke immissie-maatregelen, compensaties, zorg voor de enkele woning in het buitengebied (bijv. door onteigening), plaatsing van windturbines op alternatieve lokaties zoals de Noordzee. Helaas moet kennelijk ook gelet worden op de althans door burgers in de afgelopen 10 jaar vaak ervaren broodheer-relatie die instanties of adviesbureaus hebben naar de politiek of hun opdrachtgevers. En tussen de windbranche en de overheden bestaat een broederlijke gelijkgezindheid in het bereiken van transitiedoelstellingen en de eigenzinnige manier waarop die bereikt zou moeten worden, namelijk met ruime wind-op-land.