Forschungsprojekt dbMISS zeigt erhebliche Wissenslücken

Ein öffentlich gefördertes Forschungsprojekt untersucht, wie Windenergieanlagen seismische Schwingungen erzeugen und über ihre Fundamente in den Untergrund übertragen. Die Ergebnisse zeigen erhebliche Unterschiede zwischen den Anlagen und Standorten. Größere Fundamente und Schwingungsdämpfer könnten die Belastungen deutlich reduzieren. Doch die Wissenschaftler räumen selbst ein, dass für verlässliche Prognosen noch umfangreiche Messungen fehlen. Besonders für geologisch komplexe Regionen wie den Schwarzwald ergeben sich daraus weiterführende Fragen.

Windenergieanlagen erzeugen nicht nur hörbare Geräusche und tieffrequenten Luftschall. Ihre rotierenden Massen, wechselnden aerodynamischen Belastungen und mechanischen Bewegungen versetzen auch die Turmkonstruktion in Schwingungen. Über das Fundament werden dynamische Kräfte in den Untergrund eingeleitet. Dort entstehen seismische Wellen, die sich abhängig von den geologischen Verhältnissen über größere Entfernungen ausbreiten können. Für Menschen sind diese Bodenbewegungen gewöhnlich nicht wahrnehmbar, empfindliche seismologische Messstationen können sie jedoch registrieren.

Mit diesen Vorgängen beschäftigt sich das öffentlich geförderte Forschungsprojekt dbMISS – Schaffung einer Datengrundlage zur Minderung des Konflikts zwischen Windenergieanlagen und seismologischen Stationen. Der 2026 veröffentlichte Abschlussbericht unter Federführung von Rüter dokumentiert umfangreiche Untersuchungen zur Entstehung und Ausbreitung seismischer Schwingungen. Beteiligt waren unter anderem das Karlsruher Institut für Technologie, die RWTH Aachen, die Ruhr-Universität Bochum, die Universität Münster, der Geologische Dienst Nordrhein-Westfalen sowie die Harbordom GmbH und DMT.

Die Ergebnisse sind auch außerhalb der Seismologie von Interesse. Sie verdeutlichen, wie stark die Wechselwirkungen zwischen Windenergieanlagen, Fundamenten und geologischem Untergrund von den jeweiligen Standortbedingungen abhängen. Gleichzeitig offenbart der Bericht erhebliche Lücken in der verfügbaren Datengrundlage. Für eine allgemeingültige Prognose seismischer Emissionen unterschiedlicher Windenergieanlagen reichen die bisherigen Untersuchungen nach Einschätzung der Wissenschaftler noch nicht aus.

Primärquelle: Rüter et al., Abschlussbericht dbMISS, 2026, Technische Informationsbibliothek (TIB).
https://doi.org/10.34657/42539

Windenergieanlagen als seismische Schwingungsquellen

Eine Windenergieanlage bildet ein mechanisch gekoppeltes System aus Rotor, Gondel, Turm, Fundament und Untergrund. Während des Betriebs wirken ständig wechselnde Kräfte auf die Konstruktion. Sie entstehen unter anderem durch die Rotation des Rotors, Turbulenzen, Veränderungen der Windgeschwindigkeit und dynamische Vorgänge innerhalb des Antriebsstrangs. Diese Belastungen führen zu elastischen Verformungen und Schwingungen des Turms, die über das Fundament teilweise auf den Untergrund übertragen werden.

Dort breiten sich die mechanischen Störungen als seismische Wellen aus. Dazu gehören Kompressionswellen, Scherwellen und Oberflächenwellen. Ihre Ausbreitung hängt von der Frequenz, der Beschaffenheit des Gesteins, vorhandenen geologischen Grenzflächen und der Entfernung zur Schwingungsquelle ab. Besonders relevant sind tiefe Frequenzen im Bereich weniger Hertz. Im dbMISS-Projekt wurden unter anderem Schwingungen zwischen zwei und zehn Hertz untersucht.

Diese seismischen Bodenschwingungen dürfen nicht mit luftgetragenem Infraschall gleichgesetzt werden. Zwar können beide Phänomene im gleichen Frequenzbereich auftreten, ihre Ausbreitung erfolgt jedoch in unterschiedlichen Medien. Während sich Infraschall als Druckschwankung in der Luft ausbreitet, handelt es sich bei den seismischen Emissionen um mechanische Bewegungen des Untergrunds. Der dbMISS-Bericht untersucht vor allem Letztere und ihre Auswirkungen auf empfindliche Erdbebenmessstationen.

28 Windenergieanlagen untersucht – belastbare Vergleichsdaten fehlen

Ein wesentlicher Bestandteil des Forschungsprojekts war die Ermittlung der seismischen Emissionen unterschiedlicher Windenergieanlagen. Dazu wurden Messungen an insgesamt 28 Anlagen durchgeführt. Die Wissenschaftler wollten feststellen, ob sich die Erschütterungsleistung anhand technischer Merkmale wie Anlagenleistung, Turmhöhe, Fundamentkonstruktion und Betriebszustand systematisch beschreiben lässt.

Bereits bei der Datenerhebung zeigten sich Schwierigkeiten. Für zahlreiche Messungen standen keine vollständigen Betriebsdaten zur Verfügung. Informationen über Windgeschwindigkeit, Rotordrehzahl und den tatsächlichen Betriebszustand waren teilweise unvollständig. Da sich die Schwingungsanregung einer Windenergieanlage mit den Betriebsbedingungen verändert, erschwert dies den Vergleich unterschiedlicher Anlagen. Um die Ergebnisse dennoch gegenüberstellen zu können, wurden rechnerische Anpassungen vorgenommen, unter anderem auf eine Referenzwindgeschwindigkeit von zehn Metern pro Sekunde.

Die Wissenschaftler kommen zu dem Ergebnis, dass die vorhandene Datengrundlage für allgemeingültige Aussagen nicht ausreicht. Um die Einflüsse unterschiedlicher Hersteller, Leistungsklassen, Fundamente, Turmkonstruktionen und geologischer Bedingungen statistisch belastbar erfassen zu können, wären nach ihrer Einschätzung Hunderte weiterer Messungen erforderlich. Im Forschungsprojekt konnte lediglich ein Anfang gemacht werden.

Diese Feststellung ist für die Bewertung moderner Windenergieanlagen von erheblicher Bedeutung. Sie zeigt, dass die seismischen Emissionen nicht allein aus der Nennleistung oder Größe einer Anlage abgeleitet werden können. Vielmehr müssen die tatsächlichen konstruktiven Eigenschaften und Standortbedingungen berücksichtigt werden. Eine pauschale Übertragung von Messergebnissen einzelner Anlagen auf andere Standorte ist deshalb nur eingeschränkt möglich.

Kilometerlange Messungen zeigen den Einfluss des Untergrunds

Das Karlsruher Institut für Technologie untersuchte zwischen 2022 und 2025 die Ausbreitung seismischer Schwingungen moderner Windenergieanlagen. Dazu wurden Messprofile von ungefähr fünf Kilometern Länge angelegt. Im Mittelpunkt standen Anlagen mit Nennleistungen von mindestens vier Megawatt. Die Wissenschaftler wollten ermitteln, wie sich die Bodenbewegungsamplituden mit zunehmender Entfernung verändern und welche Rolle die geologischen Verhältnisse dabei spielen.

Die Ergebnisse von acht ausgewerteten Messungen waren ausgesprochen unterschiedlich. Der Abschlussbericht beschreibt eine erhebliche Streuung der Bodenbewegungsamplituden, die unter anderem auf lokale Unterschiede im Untergrund zurückgeführt wird. Bei niedrigen Frequenzen unter fünf Hertz beeinflussen zudem sogenannte Nahfeldeffekte die Messergebnisse. Auch benachbarte Windenergieanlagen und andere seismische Störquellen erschweren die eindeutige Zuordnung der Signale.

Besonders interessant ist, dass die Wissenschaftler bei Anlagen im Leistungsbereich von etwa vier bis sechs Megawatt keine eindeutige starke Zunahme der Bodenbewegungsamplituden mit steigender Nennleistung feststellen konnten. Die Unterschiede zwischen den Standorten und Anlagen waren dafür zu groß. Turmkonstruktion, Fundament, Betriebsbedingungen und geologische Eigenschaften überlagern den Einfluss der reinen Anlagenleistung.

Die Ausbreitung seismischer Wellen lässt sich deshalb nicht durch einen einfachen Zusammenhang zwischen Entfernung und Anlagenleistung beschreiben. Unterschiedliche Gesteine, Verwitterungszonen, Klüfte und geologische Störungen beeinflussen die Übertragung und Dämpfung der Schwingungen. Auch die geometrische Ausbreitung der Wellen und ihre Streuung an geologischen Grenzflächen spielen eine Rolle.

Für den Schwarzwald ist dieser Zusammenhang besonders relevant. Große Teile des Grundgebirges bestehen aus kristallinen Gesteinen wie Granit und Gneis, die häufig von Klüften und tektonischen Strukturen durchzogen sind. Die Eigenschaften des Untergrunds können sich bereits über vergleichsweise kurze Entfernungen verändern. Ob sich seismische Schwingungen an einem bestimmten Schwarzwaldstandort stärker oder schwächer ausbreiten als an den untersuchten Standorten, lässt sich aus dbMISS allerdings nicht unmittelbar ableiten. Dafür wären eigene Messungen erforderlich.

Die Untersuchungen zeigen damit vor allem eines: Die geologischen Verhältnisse sind ein wesentlicher Bestandteil der Schwingungsausbreitung und dürfen bei standortbezogenen Bewertungen nicht vernachlässigt werden.

Größere Fundamente reduzieren Turmschwingungen um bis zu 70 Prozent

Zu den interessantesten Ergebnissen des Forschungsprojekts gehören die Untersuchungen technischer Minderungsmaßnahmen. Die Wissenschaftler prüften mithilfe von Simulationen, wie sich Veränderungen an der Konstruktion einer Windenergieanlage auf deren Schwingungsverhalten auswirken.

Besonders deutlich fiel der Einfluss einer Fundamentvergrößerung aus. Nach den Berechnungen kann eine Verdopplung des Fundaments die Amplituden der untersuchten Turmschwingungen im relevanten Frequenzbereich um ungefähr 60 bis 70 Prozent reduzieren. Die zusätzlichen Kosten werden mit etwa drei bis fünf Prozent der Gesamtkosten einer Windenergieanlage angegeben. Allerdings müsste eine solche Maßnahme bereits bei der Errichtung berücksichtigt werden.

Das Ergebnis verdeutlicht den erheblichen Einfluss der Fundamentkonstruktion auf die dynamischen Eigenschaften des gesamten Systems. Ein größeres Fundament verändert nicht nur die Masse, sondern auch die Steifigkeit, die Eigenfrequenzen und die mechanische Kopplung zwischen Turm und Untergrund. Dadurch kann sich die Schwingungsantwort deutlich verändern.

Dabei muss allerdings zwischen der Bewegung des Turms und der tatsächlichen Übertragung seismischer Energie in den Boden unterschieden werden. Eine Verringerung der Turmschwingungsamplitude um 70 Prozent bedeutet nicht zwangsläufig, dass die in den Untergrund übertragenen Schwingungen im gleichen Verhältnis abnehmen. Hierfür müssten die dynamischen Kräfte am Turmfuß, die Eigenschaften des Fundament-Boden-Systems und die tatsächlich abgestrahlten seismischen Wellen betrachtet werden.

Hinzu kommt ein möglicher Zielkonflikt. Größere Fundamente können zusätzliche Mengen an Beton und Bewehrungsstahl erfordern. Je nach Konstruktion können auch größere Baugruben und zusätzliche Eingriffe in den Untergrund notwendig werden. Gerade bei Windenergieanlagen im Wald stellt sich deshalb die Frage, ob der technische Nutzen einer Fundamentvergrößerung mit zusätzlichen Materialverbräuchen und Eingriffen verbunden wäre.

Schwingungsdämpfer erreichen in Simulationen bis zu 90 Prozent Minderung

Noch größere Minderungen ergaben die Berechnungen für passive Schwingungsdämpfer. Solche Systeme werden auf bestimmte Eigenfrequenzen der Turmkonstruktion abgestimmt und sollen deren Bewegungen gezielt reduzieren. Die Simulationen zeigten Verringerungen der untersuchten Turmschwingungsamplituden um ungefähr 80 bis 90 Prozent.

Ein Vorteil besteht darin, dass entsprechende Systeme grundsätzlich auch nachträglich eingebaut werden können. Allerdings wirken passive Schwingungsdämpfer nur in einem begrenzten Frequenzbereich. Der Abschlussbericht weist ausdrücklich darauf hin, dass ein solcher Dämpfer jeweils auf eine bestimmte Eigenfrequenz des Turms abgestimmt ist. Eine allgemeine Verringerung sämtlicher Schwingungen um 80 bis 90 Prozent lässt sich daraus nicht ableiten.

Auch die Rotorblattregelung wurde untersucht. Bei der sogenannten Pitch-Regelung werden die Rotorblätter um ihre Längsachse verstellt, um die aerodynamischen Kräfte zu beeinflussen. Während sich damit Schwingungen bei Frequenzen bis ungefähr einem Hertz reduzieren ließen, erwies sich dieser Ansatz im untersuchten Bereich zwischen zwei und zehn Hertz als weitgehend ungeeignet.

Die Wissenschaftler betrachteten darüber hinaus aktive Schwingungsdämpfer und alternative Turmkonstruktionen. Diese Ansätze werden teilweise als vielversprechend bewertet, konnten jedoch nicht abschließend untersucht werden. Entscheidend ist zudem, dass die technischen Minderungsmaßnahmen im Rahmen von dbMISS überwiegend theoretisch betrachtet wurden. Ob und in welchem Umfang die berechneten Verbesserungen unter realen Betriebsbedingungen erreicht werden, müsste durch entsprechende Praxismessungen bestätigt werden.

Was geschieht bei äußeren Erschütterungen?

Die Ergebnisse zur Fundamentkonstruktion werfen eine weiterführende Frage auf, die im dbMISS-Projekt nicht systematisch untersucht wurde. Wie verhält sich eine Windenergieanlage, wenn die Erschütterungen nicht von ihr selbst ausgehen, sondern von außen auf das Fundament einwirken?

Bei einem Erdbeben wird der Untergrund durch seismische Wellen bewegt. Diese Bewegungen können über das Fundament auf den Turm übertragen werden. Die Reaktion der Konstruktion hängt von ihrer Masseverteilung, Steifigkeit, Dämpfung und den Eigenfrequenzen ab. Auch die dynamischen Eigenschaften des Fundament-Boden-Systems spielen eine wesentliche Rolle.

Eine Fundamentvergrößerung, die betriebsbedingte Turmschwingungen reduziert, muss bei einer äußeren seismischen Anregung nicht zwangsläufig dieselbe Wirkung entfalten. Unter bestimmten Bedingungen kann eine steifere Kopplung zwischen Fundament und Untergrund zu höheren dynamischen Beanspruchungen einzelner Bauteile führen. Unter anderen Bedingungen kann ein größeres Fundament die Schwingungsantwort verringern. Entscheidend ist die Auslegung des Gesamtsystems.

Eine ähnliche Fragestellung ergibt sich beim Rückbau älterer Windenergieanlagen durch Sprengung. Beim Aufprall eines Turms auf den Untergrund entsteht eine kurzzeitige dynamische Belastung, die seismische Wellen erzeugen kann. Diese können sich ausbreiten und unter Umständen auch die Fundamente benachbarter Anlagen erreichen. Wie stark die dort ankommenden Erschütterungen ausfallen, hängt von der Entfernung, der Aufprallenergie und den geologischen Verhältnissen ab.

Gerade bei Repowering-Projekten, bei denen alte Anlagen zurückgebaut werden, während neue Windenergieanlagen bereits in unmittelbarer Umgebung stehen, wäre deshalb interessant, ob entsprechende Erschütterungsprognosen erstellt und die Auswirkungen auf benachbarte Tragstrukturen untersucht wurden. Aus dbMISS ergibt sich kein Hinweis auf konkrete Schäden durch solche Vorgänge. Der Forschungsbericht liefert jedoch wichtige Grundlagen zum Verständnis der Schwingungsausbreitung im Untergrund.

Klüfte, Quellen und Dauerschwingungen: Eine bislang ungeklärte Frage

Der Abschlussbericht des Forschungsprojekts dbMISS bestätigt, dass Windenergieanlagen tieffrequente mechanische Schwingungen in den Untergrund übertragen. Die Untersuchungen erfassen dabei Frequenzen im Bereich von etwa 0,5 bis 10 Hertz. Besonders bei Frequenzen unterhalb von fünf Hertz zeigen die Messungen, dass die Ausbreitung der Schwingungen stark von den geologischen Verhältnissen abhängt und die innere Dämpfung des Untergrunds vergleichsweise gering sein kann. Seismische Signale lassen sich deshalb unter geeigneten Bedingungen noch in mehreren Kilometern Entfernung nachweisen. Anders als bei einem einmaligen Erschütterungsereignis treten die betriebsbedingten Schwingungen während des Anlagenbetriebs immer wieder auf.

Für die Grundwasserverhältnisse im Schwarzwald ergibt sich daraus eine bislang kaum untersuchte Fragestellung. In den kristallinen Gesteinen des Grundgebirges bewegt sich das Grundwasser überwiegend entlang von Klüften und Rissen. Diese wasserführenden Strukturen können teilweise mit Feinmaterial wie Ton, Schluff oder verwitterten Gesteinspartikeln gefüllt sein. Die Verteilung dieses Materials beeinflusst die hydraulische Durchlässigkeit und damit die Strömungswege des Grundwassers.

Aus der Erdbebenhydrologie ist bekannt, dass seismische Erschütterungen unter bestimmten Bedingungen die Durchlässigkeit solcher Kluftsysteme verändern können. Dabei kann Feinmaterial mobilisiert und aus bestehenden Fließwegen ausgespült werden. Es kann sich jedoch auch an Engstellen ablagern und diese teilweise zusetzen. Beide Vorgänge können die hydraulischen Eigenschaften des Gesteins verändern. In der Fachliteratur sind nach Erdbeben sowohl zunehmende als auch abnehmende Quellschüttungen dokumentiert.

Ob die wesentlich schwächeren, aber über lange Zeiträume wiederkehrenden Bodenschwingungen von Windenergieanlagen vergleichbare Prozesse auslösen können, wurde im Forschungsprojekt dbMISS nicht untersucht. Ein entsprechender Zusammenhang ist bislang nicht nachgewiesen. Insbesondere fehlt der Nachweis, dass die tatsächlich auftretenden Schwingungsamplituden ausreichen, um Feinmaterial in wasserführenden Klüften zu mobilisieren oder dauerhaft umzulagern. Die Erkenntnisse aus der Erdbebenforschung lassen sich deshalb nicht ohne Weiteres auf den Betrieb von Windenergieanlagen übertragen.

Unabhängig von dieser offenen Frage bestehen bei der Errichtung von Windenergieanlagen bekannte hydrogeologische Risiken. Tiefgreifende Erdarbeiten, Fundamentgründungen, Wegebau und Veränderungen der Entwässerung können unter ungünstigen Standortbedingungen in natürliche Wasserwege eingreifen.

Gerade in Quellgebieten und empfindlichen Kluftaquiferen ist deshalb eine sorgfältige Untersuchung der örtlichen Grundwasserverhältnisse erforderlich.

Für geplante Windenergieanlagen in solchen Gebieten wäre eine mindestens einjährige Erfassung der Quellschüttungen vor Baubeginn eine sinnvolle Vorsorgemaßnahme. Damit könnten jahreszeitliche Schwankungen und Veränderungen durch Niederschläge besser eingeordnet werden. Ergänzend sollten Grundwasserstände und relevante Wasserqualitätsparameter erfasst werden. Während der Bauphase und des späteren Betriebs wären diese Untersuchungen fortzuführen. Zusätzlich könnten seismologische Messungen im Quellgebiet Aufschluss darüber geben, welche Bodenschwingungen tatsächlich auftreten und wie sie sich ausbreiten.

Eine solche Untersuchung würde nicht voraussetzen, dass Windenergieanlagen nachweislich Quellen beeinträchtigen. Sie würde vielmehr die notwendigen Daten liefern, um mögliche Veränderungen überhaupt erkennen und ihre Ursachen wissenschaftlich untersuchen zu können.

Denn ohne Messungen vor Baubeginn fehlt später häufig die belastbare Grundlage, um Veränderungen der Quellschüttung eindeutig einzuordnen.

Auch digitale Filterverfahren haben Grenzen

Neben technischen Maßnahmen an den Windenergieanlagen untersuchte das Forschungsprojekt Möglichkeiten, seismische Störsignale nachträglich aus Messdaten zu entfernen. Dabei kamen unter anderem KI-basierte Filterverfahren zum Einsatz, die störende Hintergrundsignale reduzieren sollen.

Die Ergebnisse waren teilweise positiv. Die Erkennung kleiner seismischer Ereignisse konnte verbessert werden. Gleichzeitig zeigten sich jedoch Unsicherheiten bei der Bestimmung von Erdbebenmagnituden. Die Filterverfahren veränderten teilweise die ursprünglichen Wellenformen und führten dadurch zu abweichenden Auswertungsergebnissen.

Die Wissenschaftler kommen deshalb zu dem Schluss, dass die unbearbeiteten Originaldaten weiterhin die maßgebliche Grundlage für seismologische Auswertungen bleiben müssen. Digitale Filter können die Erkennung bestimmter Ereignisse verbessern, ersetzen jedoch nicht die physikalische Reduzierung störender Schwingungen an ihrer Quelle.

Fazit: Die Forschung steht vor weiteren grundlegenden Fragen

Der Abschlussbericht des Forschungsprojekts dbMISS bestätigt, dass Windenergieanlagen mechanische Schwingungen in den Untergrund übertragen und damit empfindliche seismologische Messstationen beeinflussen können. Die Untersuchungen zeigen erhebliche Unterschiede zwischen einzelnen Anlagen und Standorten. Besonders die geologischen Verhältnisse, die Fundamentkonstruktion und die dynamischen Eigenschaften der Turmkonstruktion beeinflussen die Entstehung und Ausbreitung dieser Schwingungen.

Die Ergebnisse zu technischen Minderungsmaßnahmen sind aufschlussreich. Größere Fundamente können die untersuchten Turmschwingungen in Simulationen um 60 bis 70 Prozent reduzieren, passive Schwingungsdämpfer sogar um 80 bis 90 Prozent. Allerdings lassen sich diese Werte nicht unmittelbar mit einer entsprechenden Verringerung der tatsächlich in den Untergrund übertragenen seismischen Energie gleichsetzen. Die Wirksamkeit unter realen Betriebsbedingungen muss zudem noch umfassender untersucht werden.

Besonders wichtig ist die Feststellung der Wissenschaftler, dass für eine statistisch belastbare Datengrundlage Hunderte weiterer Messungen erforderlich wären. Die bislang vorliegenden Ergebnisse reichen nicht aus, um die seismischen Emissionen unterschiedlicher Anlagenkonstruktionen und geologischer Standorte allgemeingültig vorherzusagen.

Dabei darf nicht übersehen werden, dass dbMISS einen klar abgegrenzten Forschungsauftrag hatte. Untersucht wurde der Konflikt zwischen Windenergieanlagen und seismologischen Messstationen. Mögliche Auswirkungen auf Grundwasserleiter, Quellschüttungen oder die dynamische Belastung benachbarter Anlagen bei Turmsprengungen gehörten nicht zum Untersuchungsprogramm. Aus dem Bericht lässt sich deshalb weder eine entsprechende Gefährdung ableiten noch deren grundsätzliche Unmöglichkeit beweisen.

Gerade für große Windenergieanlagen auf geologisch komplexen Höhenzügen wie im Schwarzwald bleiben damit Fragen offen, die über den unmittelbaren Forschungsauftrag hinausgehen. Dazu gehören die standortbezogene Ausbreitung seismischer Schwingungen, die Wechselwirkungen zwischen Fundament und Untergrund sowie mögliche Auswirkungen äußerer Erschütterungen auf die Tragstruktur.

Der dbMISS-Abschlussbericht zeigt vor allem, wie wenig sich die seismischen Eigenschaften einer Windenergieanlage auf ihre Nennleistung oder Größe reduzieren lassen. Wer die Auswirkungen solcher Anlagen auf ihre Umgebung beurteilen will, muss auch den Untergrund als Teil des gesamten mechanischen Systems betrachten.

Die Ergebnisse rechtfertigen keine pauschalen Behauptungen über Schäden an Gebäuden, Grundwasserleitern oder Quellen. Sie zeigen aber, dass die wissenschaftliche Untersuchung der seismischen Emissionen moderner Windenergieanlagen noch längst nicht abgeschlossen ist. Gerade deshalb sollten die vorhandenen Erkenntnisse, ihre Grenzen und die weiterhin offenen Forschungsfragen bei der Planung und Bewertung neuer Anlagen berücksichtigt werden.

Quellen und wissenschaftliche Literatur

1. Rüter et al. (2026): Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben dbMISS – Schaffung einer Datengrundlage zur Minderung des Konflikts zwischen Windenergieanlagen und seismologischen Stationen.

Technische Informationsbibliothek (TIB), Hannover. Zentrale Primärquelle des Artikels. Der Forschungsbericht dokumentiert Messungen an 28 Windenergieanlagen, seismologische Messkampagnen mit Messlinien von ungefähr fünf Kilometern sowie Untersuchungen zur Ausbreitung tieffrequenter Bodenschwingungen im Untergrund. Darüber hinaus werden technische Minderungsmaßnahmen wie größere Fundamente, passive Schwingungsdämpfer und Veränderungen der Anlagenregelung untersucht. Die Ergebnisse zeigen erhebliche Unterschiede zwischen den Standorten und einen weiterhin großen Forschungsbedarf. Hydrogeologische Auswirkungen auf Grundwasserleiter und Quellen waren nicht Gegenstand des Projekts.

Originalveröffentlichung:
https://oa.tib.eu/renate/items/33b35d1b-47d8-410e-a958-509365f1cf9c

DOI:
https://doi.org/10.34657/42539

2. Abreu, Rafael; Thomas, Christine; Peter, Daniel (2022): Reduction of wind-turbine-generated seismic noise with structural measures.

Wind Energy Science, Band 7, Seiten 1227–1239. Wissenschaftliche Untersuchung konstruktiver Maßnahmen zur Verringerung seismischer Störungen durch Windenergieanlagen. Die Veröffentlichung behandelt insbesondere den Einfluss struktureller Veränderungen auf die Schwingungsübertragung und liefert Grundlagen zur Bewertung technischer Minderungsmaßnahmen an Turm, Fundament und Untergrund.

https://doi.org/10.5194/wes-7-1227-2022

3. Abreu, Rafael; Thomas, Christine (2021): Einfluss von Windparks auf Bodenschwingungen.

Fachagentur Windenergie an Land. Wissenschaftliches Hintergrundpapier zur Entstehung und Ausbreitung seismischer Signale von Windenergieanlagen. Erläutert werden die physikalischen Grundlagen der Schwingungsanregung, die Übertragung mechanischer Kräfte über das Fundament sowie die Auswirkungen auf seismologische Messstationen. Die Veröffentlichung verdeutlicht, dass Windenergieanlagen auch über größere Entfernungen messbare seismische Signale erzeugen können.

https://www.fachagentur-wind-solar.de/fileadmin/Veroeffentlichungen/Wind/Seismologische_Netze/FA_Wind_Hintergrundpapier_Windparks_Bodenschwingungen_12-2021.pdf

4. Abreu, Rafael; Thomas, Christine (2021): Minderung seismischer Wellen von Windenergieanlagen – Strukturelle Maßnahmen auf dem Wellenweg.

Fachagentur Windenergie an Land. Untersuchung technischer Ansätze zur Verringerung der Ausbreitung seismischer Schwingungen. Im Mittelpunkt stehen die Wechselwirkungen zwischen Windenergieanlage, Fundament und Untergrund sowie konstruktive Möglichkeiten zur Beeinflussung der Schwingungsübertragung. Die Veröffentlichung ergänzt die Ergebnisse des dbMISS-Forschungsprojekts hinsichtlich möglicher Minderungsmaßnahmen.

https://www.fachagentur-wind-solar.de/fileadmin/Veroeffentlichungen/Wind/Seismologische_Netze/FA_Wind_Hintergrundpapier_Minderung_seismischer_Wellen_12-2021.pdf

5. International Federation of Digital Seismograph Networks (FDSN): Seismologisches Messnetz 1P (2022).

Dokumentation eines seismologischen Messnetzes mit Informationen zu Messstationen, Messzeiträumen und den zugehörigen Netzwerkdaten. Die Veröffentlichung ermöglicht eine weiterführende wissenschaftliche Betrachtung seismologischer Messkampagnen und der dabei eingesetzten Messinfrastruktur.

https://www.fdsn.org/networks/detail/1P_2022/

6. Manga, Michael; Wang, Chi-Yuen (2015): Earthquake Hydrology.

In: Treatise on Geophysics, 2. Auflage. Wissenschaftliche Übersicht über die Auswirkungen von Erdbeben auf Grundwassersysteme. Die Autoren behandeln Veränderungen von Grundwasserständen, Quellschüttungen und hydraulischen Durchlässigkeiten. Diskutiert werden unter anderem Veränderungen von Kluftöffnungen sowie die Mobilisierung und Umlagerung von Feinmaterial in wasserführenden Gesteinsstrukturen. Solche Prozesse können die Durchlässigkeit erhöhen oder verringern und dadurch Grundwasserströmungen beeinflussen. Die Untersuchung bezieht sich auf Erdbeben. Eine unmittelbare Übertragung auf die wesentlich schwächeren betriebsbedingten Schwingungen von Windenergieanlagen ist wissenschaftlich nicht zulässig.

https://doi.org/10.1016/B978-0-444-53802-4.00082-8

7. National Research Council (2013): Induced Seismicity Potential in Energy Technologies.

National Academies Press, Washington, D. C. Wissenschaftlicher Bericht über die Wechselwirkungen technischer Eingriffe mit geologischen Systemen und die Entstehung induzierter seismischer Ereignisse. Die Veröffentlichung behandelt geomechanische Prozesse, Veränderungen von Spannungszuständen und die Rolle geologischer Strukturen. Sie dient der allgemeinen geophysikalischen Einordnung, untersucht jedoch nicht die betriebsbedingten Bodenschwingungen von Windenergieanlagen.

https://doi.org/10.17226/13355

8. United States Geological Survey (USGS): Earthquake Hazards Program.

Wissenschaftliche Informationen über Erdbeben, seismische Wellen, Bodenbewegungen und deren Auswirkungen auf geologische Strukturen. Die Veröffentlichungen erläutern grundlegende Mechanismen der Wellenausbreitung und dienen der ergänzenden Einordnung äußerer seismischer Belastungen, etwa durch Erdbeben. Das Programm stellt keine spezifische Untersuchung der seismischen Emissionen von Windenergieanlagen dar.

https://www.usgs.gov/programs/earthquake-hazards

9. Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR): Geologie und Seismologie.

Fachinformationen zu geologischen Strukturen, geophysikalischen Untersuchungsmethoden und seismischen Vorgängen im Untergrund. Die Veröffentlichungen dienen der allgemeinen Einordnung standortabhängiger geologischer Eigenschaften, der Ausbreitung mechanischer Wellen und der Bedeutung geologischer Unterschiede für seismische Messungen.

https://www.bgr.bund.de

Wissenschaftlicher Hinweis

Die Quellen 1 bis 5 beziehen sich auf die Entstehung und Ausbreitung seismischer Bodenschwingungen durch Windenergieanlagen sowie auf technische Minderungsmaßnahmen. Die Quellen 6 bis 9 dienen der ergänzenden geophysikalischen und hydrogeologischen Einordnung.

Die im Artikel diskutierten möglichen Veränderungen der hydraulischen Durchlässigkeit von Kluftaquiferen, die Mobilisierung und Umlagerung von Feinmaterial sowie daraus resultierende Veränderungen von Grundwasserströmungen und Quellschüttungen sind aus der Erdbebenhydrologie als mögliche Prozesse bekannt. Ein ursächlicher Zusammenhang zwischen diesen Vorgängen und den betriebsbedingten Schwingungen von Windenergieanlagen ist bislang nicht nachgewiesen.

Der dbMISS-Abschlussbericht untersucht die seismischen Emissionen von Windenergieanlagen und deren Auswirkungen auf seismologische Messstationen. Hydrogeologische Folgen, mögliche Veränderungen von Quellschüttungen sowie die Reaktion von Windenergieanlagen auf äußere Erschütterungen durch Erdbeben oder Turmsprengungen waren nicht Gegenstand des Forschungsprojekts.

Die entsprechenden Ausführungen im Artikel sind deshalb als weiterführende wissenschaftliche Fragestellungen zu verstehen und nicht als nachgewiesene Auswirkungen von Windenergieanlagen.