In den meisten Fällen erzeugen Photovoltaikanlagen keinen nennenswerten Lärm. Wahrnehmbare Geräusche stehen überwiegend im Zusammenhang mit der Systemplanung, der Geräteanordnung und den jeweiligen Betriebsbedingungen. Werden potenzielle Lärmquellen bereits in der Projektierungsphase gezielt berücksichtigt und entspricht der Betrieb den lokalen gesetzlichen Vorgaben, lassen sich Photovoltaikanlagen in der Regel gut in ihre Umgebung integrieren.
Inhalt
- Einleitung
- Mythen rund um Lärmbelastung durch Photovoltaikanlagen
- Welche Quellen für Lärm von Photovoltaikanlagen gibt es?
- Wirksame Lösungen zur Lärmminderung bei Photovoltaikanlagen
- Normen und rechtliche Anforderungen zur Lärmemission von Photovoltaikanlagen
- Fazit
1. Einleitung
In den meisten Fällen verursachen Photovoltaikanlagen keine dauerhafte oder signifikante Lärmbelastung.
Photovoltaikanlagen sind Stromerzeugungssysteme, die Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln und in das öffentliche Stromnetz einspeisen. Sie werden hauptsächlich in gewerblichen und großskaligen Anwendungen eingesetzt.
Im Gegensatz zu anderen erneuerbaren Energieformen wie der Windenergie verfügen Photovoltaiksysteme im Betrieb über keine schnell rotierenden Bauteile. Wahrnehmbare Geräusche hängen daher in erster Linie von wenigen elektrischen Komponenten sowie von der jeweiligen Systemauslegung ab.
Auch wenn Photovoltaik aufgrund ihres geräuscharmen Betriebs allgemein geschätzt wird, können unter bestimmten Bedingungen dennoch wahrnehmbare Umgebungsgeräusche auftreten. Umso wichtiger ist es, potenzielle Lärmeinwirkungen bereits in der Projektplanungsphase sachgerecht zu bewerten und gezielt zu steuern.
2. Mythen rund um Lärmbelastung durch Photovoltaikanlagen
In der praktischen Projektberatung und in öffentlichen Diskussionen wird das Thema Lärm von Photovoltaikanlagen häufig angesprochen.
Diese Bedenken entstehen oftmals dadurch, dass Photovoltaiksysteme mit anderen Formen der Stromerzeugung gleichgesetzt werden oder Missverständnisse über ihre Betriebsweise bestehen.
2.1 Erzeugen Photovoltaikanlagen dauerhaft hochfrequenten Lärm?
Unter normalen Betriebsbedingungen erzeugen Photovoltaikanlagen keinen dauerhaften hochfrequenten Lärm.
Im realen Betrieb können zwar gewisse Geräusche auftreten, diese äußern sich jedoch in der Regel als niederfrequente, intermittierende Umgebungsgeräusche mit vergleichsweise niedrigen Schalldruckpegeln. Bei sachgerechter Systemauslegung und gegebenenfalls erforderlichen schalltechnischen Maßnahmen bleibt der Einfluss solcher Geräusche auf das tägliche Leben der Anwohner meist begrenzt.
2.2 Beeinträchtigt der Lärm von Photovoltaikanlagen die menschliche Gesundheit?
Sofern die gesetzlichen Vorgaben eingehalten werden, hat der von Photovoltaikanlagen erzeugte Lärm in der Regel keine nachteiligen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit.
Vorliegende Studien und praktische Messergebnisse zeigen, dass die Lärmbelastung durch Photovoltaikanlagen im Betrieb üblicherweise unter dem Niveau liegt, das durch städtischen Verkehr oder gängige industrielle Aktivitäten verursacht wird. Werden die einschlägigen Umweltlärmgrenzwerte in der Planungs-, Bau- und Betriebsphase eingehalten, sind potenzielle Auswirkungen auf die Gesundheit der Anwohner in der Regel vernachlässigbar.
2.3 Verursachen Photovoltaikanlagen auch nachts Lärm?
Unter normalen Betriebsbedingungen erzeugen Photovoltaikanlagen nachts in der Regel keine Betriebsgeräusche.
Photovoltaiksysteme sind auf die Sonneneinstrahlung zur Stromerzeugung angewiesen. Die zentralen Komponenten arbeiten tagsüber, während sie nachts überwiegend abgeschaltet oder im Standby-Betrieb sind. Ohne besondere betriebliche Anforderungen entsteht daher nachts üblicherweise kein dauerhaft wahrnehmbarer Umgebungslärm.
2.4 Lässt sich Lärm nicht durch technische Maßnahmen reduzieren?
Der Lärm von Photovoltaikanlagen ist keineswegs unvermeidbar, sondern kann durch bewährte technische und planerische Maßnahmen wirksam kontrolliert werden.
Mit dem technischen Fortschritt haben sich ausgereifte Konzepte zur Lärmminderung etabliert, etwa bei der Auswahl der Geräte, der Systemanordnung und dem Betriebsmanagement. Bei sachgerechter Planung lässt sich der Geräuschpegel von Photovoltaikanlagen in der Regel innerhalb der zulässigen Grenzwerte halten und auf ein Niveau begrenzen, das nur geringe Auswirkungen auf die Umgebung hat.
3. Welche Quellen für Lärmbelastung bei Photovoltaikanlagen gibt es?
Im realen Betrieb von Photovoltaikanlagen stammt wahrnehmbarer Umgebungslärm nicht von den Solarmodulen selbst, sondern ist überwiegend auf den Betriebszustand einer begrenzten Anzahl elektrischer Komponenten zurückzuführen.
Diese Geräusche haben in der Regel klar identifizierbare technische Ursachen und Entstehungsmechanismen. Ein Verständnis dieser Zusammenhänge ermöglicht eine gezieltere Bewertung und wirksamere Kontrolle bereits in der Phase der Systemauslegung und Projektplanung.
3.1 Geräusche durch Wechselrichter
Wechselrichter zählen zu den wichtigsten potenziellen Lärmquellen in Photovoltaikanlagen. Die entstehenden Geräusche stehen hauptsächlich im Zusammenhang mit der Energieumwandlung und dem Gerätebetrieb.
Im Betrieb wandeln Wechselrichter den von den Photovoltaikmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um und speisen ihn in das Stromnetz ein. Dieser Prozess umfasst hochfrequente elektrische Schaltvorgänge sowie den Einsatz interner magnetischer Bauteile, die elektromagnetische Schwingungen und strukturelle Resonanzen auslösen können. Daraus können wahrnehmbare Umgebungsgeräusche entstehen.
Darüber hinaus sind einige Wechselrichter mit aktiven Kühlsystemen ausgestattet. Um einen sicheren Temperaturbereich zu gewährleisten, können diese während des Betriebs zusätzlich intermittierende mechanische Geräusche erzeugen.
3.2 Geräusche durch Transformatoren
Transformatoren stellen eine weitere wichtige potenzielle Lärmquelle in Photovoltaikanlagen dar. Die Geräuschentwicklung ist hierbei vor allem auf elektromagnetische Effekte und den jeweiligen Betriebszustand zurückzuführen.
Während des Betriebs unterliegen Eisenkern und Wicklungen wechselnden elektromagnetischen Kräften, die geringe mechanische Schwingungen verursachen. Diese Schwingungen können über die Gerätestruktur oder das Fundament an die Umgebung übertragen werden und sich als kontinuierlicher niederfrequenter Lärm bemerkbar machen.
Bei Transformatoren mit aktiver Kühlung können zudem die Kühlaggregate während des Betriebs zusätzliche mechanische Geräusche erzeugen und damit das akustische Gesamtbild beeinflussen.
3.3 Hilfseinrichtungen und sekundäre Lärmquellen
Neben Wechselrichtern und Transformatoren können auch Hilfseinrichtungen oder bestimmte lokale Betriebsbedingungen sekundäre Lärmquellen darstellen.
So können beispielsweise Kühlventilatoren, Lüftungssysteme oder Überwachungseinrichtungen einzelner elektrischer Komponenten während des Betriebs intermittierende mechanische Geräusche erzeugen. Auch die Art der Installation, strukturelle Resonanzen sowie die Kopplung zwischen Fundament und Umgebung können unter bestimmten Bedingungen die Wahrnehmbarkeit von Geräuschen verstärken.
Im Vergleich zu den Hauptkomponenten sind diese Geräuschquellen in der Regel nicht kontinuierlich und räumlich begrenzt. Dennoch sollten sie insbesondere in sensiblen Umgebungen bereits in der Systemauslegung angemessen berücksichtigt werden.
4. Wirksame Lösungen zur Lärmminderung bei Photovoltaikanlagen
In der praktischen Umsetzung stehen Lärmthemen bei Photovoltaikanlagen meist weniger im Zusammenhang mit einzelnen Komponenten, sondern vielmehr mit der Gesamtplanung des Systems und der ingenieurtechnischen Auslegung.
Sind die wesentlichen Lärmquellen klar identifiziert, lassen sich potenzielle Lärmeinwirkungen bereits in einer frühen Projektphase durch geeignete Geräteauswahl, durchdachte Anordnung sowie eine abgestimmte Integration von Struktur und Umfeld wirksam kontrollieren.
4.1 Systemdesign mit Hochleistungsmodulen oder Glas-Glas-Solarmodulen
Bei Photovoltaikanlagen entstehen lärmrelevante Risiken häufig bereits in der Phase der Systemauslegung.
Das Zusammenspiel von Anlagengröße, Leistungsdimensionierung und Anzahl der eingesetzten Geräte beeinflusst unmittelbar die Konfiguration von Wechselrichtern, Transformatoren und weiteren elektrischen Komponenten und damit indirekt auch Anzahl und Verteilung potenzieller Lärmquellen.
Bei gleicher installierter Leistung wirken sich systemische Designentscheidungen direkt auf die Modulanzahl, die elektrische Verschaltung und die Komplexität der späteren Anordnung aus und beeinflussen so das Lärmrisiko. Zwei Faktoren sind hierbei besonders relevant:
- Hochleistungsmodule: Bei identischer installierter Leistung reduziert der Einsatz von Hochleistungsmodulen die erforderliche Anzahl an Modulen und DC-Strängen. Dadurch verringert sich die Anzahl der Wechselrichteranschlusspunkte sowie die Komplexität der zugehörigen elektrischen Ausrüstung, was zur Vereinfachung der Systemstruktur und zur Reduzierung der Überlagerung potenzieller Lärmquellen beiträgt.
- Glas-Glas-Solarmodule: In gewerblichen und industriellen Projekten mit hohen Anforderungen an strukturelle Stabilität und Lebensdauer bieten Glas-Glas-Solarmodule Vorteile hinsichtlich Robustheit und Dauerhaftigkeit. Dies kann den Bedarf an späteren strukturellen Anpassungen, Modulaustausch oder zusätzlichen Komponenten reduzieren und damit das Risiko minimieren, dass durch Nachrüstungen neue Lärmquellen entstehen.
Eine solche systemische Optimierung in der frühen Projektphase ist in der Regel langfristig besser kontrollierbar als nachträgliche Schallschutz- oder Korrekturmaßnahmen.
4.2 Optimierung von relativer Positionierung und Anordnung der Geräte
Die tatsächliche Wirkung von Lärm auf die Umgebung hängt bei Photovoltaikanlagen nicht allein vom Geräuschpegel der einzelnen Geräte ab, sondern in hohem Maße auch von deren räumlicher Anordnung auf dem Gelände.
Selbst bei identischen technischen Parametern können unterschiedliche Abstände und Positionierungen zu deutlich abweichenden Wahrnehmungen führen.
- Befinden sich Wechselrichter, Transformatoren oder andere zentrale elektrische Komponenten in unmittelbarer Nähe zu Wohngebieten oder sensiblen Nutzungen, wird ihr Lärm eher wahrgenommen.
- Durch eine gezielte Vergrößerung des Abstands zu sensiblen Bereichen oder eine standortangepasste Optimierung der Anordnung lassen sich Lärmeinwirkungen oft reduzieren, ohne zusätzliche technische Maßnahmen einsetzen zu müssen.
- Eine räumliche Konzentration mehrerer potenzieller Lärmquellen kann zudem zu Überlagerungseffekten führen.
4.3 Geeignete konstruktive und montagebezogene Ausführung
Ob Geräusche in der Umgebung wahrgenommen werden, hängt auch von der konstruktiven Ausführung der Anlagenkomponenten und deren Montageart ab.
Selbst bei identischen Schallquellen können unterschiedliche Tragkonstruktionen und Fundamentausbildungen beeinflussen, ob sich Schwingungen während der Ausbreitung abschwächen oder verstärken.
Sind Geräte starr mit dem Boden oder mit Gebäudestrukturen verbunden, können betriebsbedingte Vibrationen leichter über die Konstruktion weitergeleitet werden, was insbesondere die Wahrnehmbarkeit niederfrequenter Geräusche erhöht.
Durch eine geeignete Fundamentgestaltung und optimierte Montagekonzepte lässt sich die Übertragung von Schwingungen in die Umgebung reduzieren, ohne die technischen Parameter der Geräte zu verändern.
4.4 Kontinuierlicher und normgerechter Betrieb sowie Wartung
Nach der Inbetriebnahme einer Photovoltaikanlage hängt die Stabilität der Geräuschentwicklung auch von der laufenden Betriebsführung und dem Wartungszustand der Anlage ab.
Im Betrieb können sich Geräusche von Kühlsystemen, Ventilatoren oder anderen beweglichen Bauteilen durch Alterung, Verschmutzung oder ungewöhnlichen Verschleiß verändern.
Regelmäßige Inspektionen, Wartungsmaßnahmen und gegebenenfalls eine begleitende Betriebsüberwachung ermöglichen es, Abweichungen frühzeitig zu erkennen und zu beheben und so zu verhindern, dass sich der Geräuschpegel im Laufe des langfristigen Betriebs schrittweise erhöht.
5. Normen und rechtliche Anforderungen zur Lärmemission von Photovoltaikanlagen
In Europa sowie in den meisten anderen Ländern ist das Lärmmanagement von Photovoltaikanlagen in die allgemeinen Regelwerke zum Umweltlärm und zur Überwachung industrieller Anlagen eingebettet.
Im Mittelpunkt der Regulierung steht dabei, ob die während des Betriebs verursachten tatsächlichen Lärmemissionen den jeweils geltenden Grenzwerten für die Umgebung entsprechen.
5.1 Gemeinsamer europäischer Regulierungsrahmen
Auf EU-Ebene basiert die Regulierung von Lärm durch Photovoltaikanlagen in erster Linie auf umweltrechtlichen Vorgaben und einschlägigen technischen Normen:
- Regelwerk zum Umweltlärm: Die EU-Umgebungslärmrichtlinie (2002/49/EG) verpflichtet die Mitgliedstaaten, den von industriellen Anlagen verursachten Umgebungslärm zu bewerten und zu steuern sowie bei Bedarf Maßnahmen zu ergreifen, um Auswirkungen auf Wohngebiete und andere lärmsensible Bereiche zu reduzieren.
- Normen zur Messung und Bewertung von Lärm: Normen wie EN 61672 legen einheitliche technische Grundlagen für Messmethoden und Bewertungsverfahren von Umgebungslärm fest und dienen als Referenz zur Beurteilung der Einhaltung regulatorischer Anforderungen.
In der praktischen Umsetzung liegt der Fokus dieser Regelwerke vor allem darauf, ob die gemessenen Lärmwerte die zulässigen Grenzwerte überschreiten.
5.2 Gemeinsame Grundprinzipien der nationalen Umsetzung
Die konkrete Lärmregulierung erfolgt in der Regel über nationale Umweltschutzgesetze oder technische Vorschriften.
Trotz unterschiedlicher Grenzwerte und Genehmigungsverfahren weisen die nationalen Regelungen weitgehend übereinstimmende Grundprinzipien auf:
- Photovoltaikanlagen werden als industrielle oder energieerzeugende Anlagen eingestuft;
- Die Lärmbewertung basiert auf den tatsächlichen Betriebsbedingungen und Messergebnissen;
- Für unterschiedliche Nutzungsarten von Flächen (z. B. Wohngebiete, Mischgebiete oder Industriegebiete) gelten unterschiedliche Grenzwerte.
So gelten Photovoltaikanlagen beispielsweise in Ländern wie Deutschland, Frankreich oder dem Vereinigten Königreich als konform, sofern ihre Betriebsgeräusche die jeweils lokal festgelegten Grenzwerte nicht überschreiten.
6. Fazit
Aus ingenieurtechnischer Sicht wird der Lärm von Photovoltaikanlagen nicht durch die Solarmodule selbst bestimmt, sondern ist das Ergebnis des Zusammenwirkens von Systemauslegung, Geräteanordnung, konstruktiver Installation und Betriebsführung.
Werden die wesentlichen Lärmquellen bereits in einer frühen Projektphase sachgerecht bewertet und durch eine systematische technische Planung kontrolliert, lässt sich in der Regel eine gute Verträglichkeit mit der Umgebung erreichen.
Auf regulatorischer Ebene gilt eine Photovoltaikanlage als konform, sofern die tatsächlich auftretenden Betriebsgeräusche die lokal festgelegten Grenzwerte einhalten.
Im Vergleich zu nachträglichen Korrekturmaßnahmen trägt es deutlich stärker zur langfristig stabilen und sicheren Projektumsetzung bei, die Lärmkontrolle bereits in der Planungsphase als festen Bestandteil der Gesamtprojektlogik zu berücksichtigen.
Maysun Solar ist ein auf den europäischen Markt fokussierter Hersteller und Lieferant von Photovoltaikmodulen. Das Portfolio umfasst Hochleistungs-Solarmodule sowie Glas-Glas-Solarmodule, die dazu beitragen, die Systemkomplexität zu reduzieren und die langfristige Stabilität von Projekten bereits in der Planungsphase zu verbessern.
Quellenverzeichnis
Clockwork. (2023, March 23). Yes, solar farms can produce noise! Acentech. https://www.acentech.com/resources/yes-solar-farms-can-produce-noise/
Authority, C. S. (2024, January 1). Solar farm noise recommendations. Community Solar Authority. https://communitysolarauthority.com/solar-farm-noise-recommendations/
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