Windenergie

Folgenschwerer Rechenfehler

Bernward Janzing, 20.05.21
Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe muss ihre vielzitierte Studie über Infraschall korrigieren – ihre Zahlen lagen mehr als tausendfach zu hoch. Windkraftgegner verlieren so eines ihrer Hauptargumente gegen den Bau neuer Mühlen.

Die Geschichte hatte Züge eines Wissenschaftskrimis. Sie begann im Jahr 2019 in Speichersdorf in Oberfranken, wo Bürger ein Windkraftprojekt diskutierten. Wie so oft in Deutschland führte dabei eine Initiative den Infraschall als Gegenargument an. Berechnungen der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) schienen ein Beleg für hohe Infraschalldrücke zu sein – und so lehnte der Gemeinderat das Projekt im März 2020 wegen gesundheitlicher Bedenken ab.

Stefan Holzheu, Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Bayreuth und dort mit Sensordatenerfassung betraut, begann jedoch an den Modellrechnungen der BGR zu zweifeln. Er hatte gesehen, dass andere Institutionen, die selbst einschlägige Messungen machten – speziell die Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg (LUBW) – auf deutlich niedrigere Infraschallwerte bei der Windkraft gekommen waren. Und „deutlich“ bedeutet hier: drei bis vier Zehnerpotenzen. Also nichts, was man als Messungenauigkeit abtun konnte.

Diese Differenz machte den Naturwissenschaftler stutzig. Er begann zu recherchieren, begann selbst zu rechnen. Und er nahm im März 2020 erstmals Kontakt mit der BGR auf. Sein Vorstoß, den er als klärenden Diskurs unter Wissenschaftlern verstand, entwickelte sich jedoch anders als erwartet. Nur „ausweichende Antworten“ habe er von der Bundesanstalt erhalten, erzählt der Forscher im Rückblick und erinnert sich an „abfällige Bemerkungen über die LUBW“. Etwas ratlos ob dieser Abwehrhaltung verkündete er der BGR, er werde dann eben auf seiner Internetseite eine öffentliche Wissenschaftsdebatte über die Infraschallwerte eröffnen. Daraufhin habe der betreffende BGR-Wissenschaftler bei Holzheus Chef angerufen und rechtliche Schritte angekündigt – die am Ende allerdings doch ausblieben.

Suche nach Antworten

Ohne sich von den Drohungen beeindrucken zu lassen stellte der Wissenschaftler im April 2020 seine „Diskussionsseite zur Klärung eines wissenschaftlichen Sachverhalts“ ins Netz. Er tat dies, „nachdem in einer längeren E-Mail-Diskussion mit Lars Ceranna (Hauptautor der fraglichen BGR-Infraschall-Berechnungen) keine für beide Seiten zufriedenstellende Lösung des Widerspruchs gefunden werden konnte“. Holzheu wollte auf diese Weise schlicht Klarheit schaffen über eine offenkundige wissenschaftliche Diskrepanz. Er betonte dabei, er könne auch nicht ausschließen, dass seine Darstellung Fehler enthalte. Er wolle lediglich den Diskurs, er suche Antworten. Beste Wissenschaftsmanier eben.

Die Debatte nahm Fahrt auf, nur die BGR zeigte sich unbelehrbar. Selbst als Holzheu um den Jahreswechsel herum unter Verweis auf das Informationsfreiheitsgesetz jene Rohdaten bekommen hatte, auf die sich die BGR in ihren Berechnungen stützte, klärte sich der Fall noch nicht. Denn auch seine Berechnungen auf Basis der Originaldaten brachten - wie von ihm erwartet -  deutlich geringere Werte hervor, verglichen mit jenen der BGR. Mehrere Wissenschaftler bestätigten nun die Richtigkeit seiner Rechnung.

Die Bundesanstalt zeigte sich jedoch weiterhin überzeugt von ihren eigenen Kalkulationen. Noch im Februar, als sie von der Presse mit den Unstimmigkeiten konfrontiert wurde – speziell hinsichtlich der Differenz zu Messungen der LUBW –, erklärte die BGR unbeeindruckt, die Diskrepanz lasse „unterschiedliche Herangehensweisen bei den Messungen und Auswertungen“ vermuten. Zugleich konnte sich die Fachbehörde den süffisanten Hinweis nicht verkneifen, dass „die LUBW für ihre Studie die Expertise der BGR als führende Institution in Deutschland auf dem Gebiet der Messung von Infraschall nicht nachgefragt“ habe.

Wachsende Zustimmung

Heute weiß man: Es hätte wohl eher die BGR bei der LUBW um Expertenhilfe bitten müssen. Denn je weiter die öffentliche Debatte voranschritt, umso einsamer wurde es um die staatlichen Infraschallforscher. Holzheu bekam zugleich immer mehr Zustimmung. Er publizierte seine Auswertungen in langen Reihen von Twitter-Meldungen und arbeitete das Thema auch für Laien anschaulich auf, etwa indem er das Problem anhand des Gewichts eines Brots beschrieb: Wiege dieses einmal ein Kilo, woanders aber 1000 Kilo, werfe das zwangsläufig Fragen auf.

Wenn dann auch noch derjenige, dessen Messung so sehr abweicht, auf Nachfrage sagt, er könne die Differenz nicht erklären, weil er keinen Einblick in die Messmethoden des anderen habe, ist das befremdlich. Doch exakt auf diese Weise blockte die BGR über Monate hinweg alle Nachfragen ab. Stattdessen verwies sie immer wieder darauf, dass ihre Ergebnisse den Peer-Review-Prozess eines Fachjournals durchlaufen hätten – ein Verfahren zur Qualitätssicherung wissenschaftlicher Arbeit.

Am Ende fiel das Kartenhaus aber doch in sich zusammen. Nachdem der Erlanger Physikprofessor Martin Hundhausen sich an die Physikalisch-Technische Bundesanstalt gewandt hatte, die dann ihrerseits die BGR-Berechnungen zerpflückte, sah die Bundesfachbehörde sich gezwungen einzulenken. Etwas verschämt räumte sie nun ein, dass sie in ihrer vielzitierten Studie über Infraschall „einen systematischen Fehler“ gemacht habe; die veröffentlichten Schallwerte seien um „36 Dezibel zu hoch“ gewesen.

Mehr als tausendfach daneben

Das ist ein massiver Unterschied, denn die Skala für den Schalldruckpegel ist logarithmisch: Zehn Dezibel mehr bedeuten eine Verzehnfachung. So beläuft sich der Fehler der BGR-Rechnungen auf einen Faktor von mehreren tausend. Das ist exakt das, was Holzheu immer gesagt hatte. Über Monate hinweg hatte er von einem „schwerwiegenden Rechenfehler“ geschrieben, diesen stets „auf einen Faktor 1000 bis 10.000“ beziffert.

Die BGR sicherte nun zu, die betreffende Studie („Der unhörbare Lärm von Windkraftanlagen“) zu überarbeiten; zur Publikation im einschlägigen Fachjournal werde es „ein Korrigendum“ geben. In der Studie aus dem Jahr 2005 hatten BGR-Forscher Lars Ceranna und zwei Kollegen im Umfeld einer Windkraftanlage Infraschallwerte von mehr als 100 Dezibel errechnet. Wären diese Zahlen korrekt gewesen, hätte alleine im Infraschall mehr Energie gesteckt als im gesamten vorhandenen Schallsignal – physikalisch unmöglich.

Das Fatale an den falschen Zahlen: Sie sind längst hochpolitisch geworden. Sie hatten großen Anteil daran, dass der nicht hörbare Schall (dessen Frequenz unterhalb von 16 bis 20 Hertz liegt) im Zusammenhang mit Windkraftanlagen populär werden konnte. Die falschen Zahlen der BGR seien von Windkraftgegnern sogar als Beleg dafür gesehen worden, „dass das Umweltbundesamt und die Landesämter mit ihren deutlich niedrigeren (aber richtigen) Werten verschleiern und manipulieren“, sagt Holzheu. Mit der Korrektur entfalle für Windkraftgegner „eine ganz wichtige Argumentationsgrundlage“.

Schlechte wissenschaftliche Qualität 

Auch nach der Korrektur ihrer Berechnungen kritisiert Holzheu die BGR weiterhin. Seiner Ansicht nach ist „die wissenschaftliche Qualität der neuen Ausführungen der BGR erschreckend“. Zudem hält er es für angemessen, dass die Bundesanstalt nun auch in einem weiteren Punkt einlenkt. Um das Problem zu erklären, muss man etwas ausholen. Es hat mit dem Grund zu tun, warum die BGR sich überhaupt für Infraschall interessiert: Sie betreibt entsprechende Messtationen, weil sich anhand des Infraschalls unter anderem nukleare Sprengungen detektieren lassen. Ein globales Netzwerk solcher Stationen war in den 1960er Jahren auf Basis des Kernwaffenteststoppabkommens aufgebaut worden.

Diese Stationen sieht die BGR durch Windkraftanlagen beeinträchtigt, selbst auf weite Distanz. Auf Betreiben der BGR kam daher einst eine Klausel in den Bayerischen Windenergie-Erlass, wonach für Windkraftanlagen zur Messstation „Geres“ der BGR bei Haidmühle an der Grenze zu Tschechien „ein Mindestabstand von 15 Kilometern einzuhalten“ ist.

Holzheu hält das angesichts der nun doch sehr geringen Infraschallwerte der Windkraftanlagen für „nicht nachvollziehbar“. Und so ist das Thema für ihn noch immer nicht ganz beendet.

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