Energiamurros vauhdittaa tuulivoiman äänen tutkimusta

Globaalin ilmastonmuutoksen torjumiseksi myös Suomi on sitoutunut kansainvälisiin sopimuksiin hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi. Uusiutuva energia on luonteeltaan hajautettua, joten voimalaitoksia rakennetaan myös tähän asti suhteellisen syrjäisille alueille, jossa teollisuuden ympäristövaikutukset voivat olla uusi asia ja herättää helposti kritiikkiä. Suomessa, kuten muissakin pohjoismaissa on tarjolla vähemmän tieteeseen perustuvaa tietoa tuulivoiman ympäristövaikutuksista kuin värittyneitä populaareja kirjoitelmia. Tuulivoimarakentamisesta tarvitaan lisää tutkimusta aiemman tutkimuksen vahvistamiseksi ja laajentamiseksi sekä pelkojen hälventämiseksi. Tämän takia käynnistettiin WindSoMe-tutkimushanke.

Tuulivoima ja ympäristö - Julkaistu: 2.12.2016 - Teksti: Petri Välisuo, Vaasan yliopisto & Sari Janhunen, Lappeenrannan teknillinen yliopisto & Marko Antila, VTT & Kendall Rutledge, Novia Kuva: WinWinD

Suomen energiapolitiikka on tukenut uusiutuvan energian lisärakentamista ilmastonmuutoksen torjumiseksi. Tuen seurauksena kiihtynyt tuulivoimarakentaminen on saanut osakseen myös kritiikkiä, erityisesti sen synnyttämän äänen ja tukimaksujen osalta. Luotettavaa tietoa on ollut niukalti tarjolla, ja siksi asukkaat ovat jääneet liian paljon kuulopuheiden ja näennäistutkimusten varaan. Erityisesti tuulivoimaloiden äänestä käytävä keskustelu kaipaa konfliktihakuisen tunnepuheen rinnalle ja täydentäjäksi empiriaan perustuvaa uutta tietoa.

Yliopistossa reagoitiin tiedontarpeeseen käynnistämällä tutkimushankkeita, joilla halutaan tarjota tutkittua tietoa tuulivoimasta. Meneillään olevissa kahdessa tutkimushankkeessa tutkitaan sääolosuhteiden, äänen ja häiritsevyyden yhteyttä, sekä yritetään löytää yksilön, yhteiskunnan ja teollisuuden kannalta parhaat käytännöt tuulivoiman rakentamiseksi. Hankkeissa tehdään ääni- ja säämittauksia sekä toteutetaan kyselyitä. Kaikki yliopistot ja muut tutkimuslaitokset Suomessa ovat sitoutuneet noudattamaan tutkimuseettisen neuvottelukunnan hyvän tieteellisen käytännön periaatteita, jotka vaativat tutkimukselta vilpittömyyttä.

WindSoMe-hankkeessa selvitetään tuulivoiman äänen muodostumista, etenemistä, voimakkuutta, ominaispiirteitä, ja häiritsevyyttä erilaisissa sääolosuhteissa, kaikkina vuodenaikoina. Tutkimusmenetelminä ovat äänen ja sääolosuhteiden mittaaminen ja mallintaminen sekä asukaspalautteen hankkiminen reaaliaikaisella älypuhelinsovelluksella ja kyselytutkimuksilla. Näin monipuolisesti ei ole ennen päästy yhdistämään tuulivoiman ääntä, siihen liittyviä säätietoja ja asukkaiden mielipiteitä Suomessa, eikä ilmeisesti muuallakaan Euroopassa.

Sääolosuhteita mallinnetaan sääennustusmallilla, joka viritetään sääaseman, SODAR:illa tehtävien tuuliprofiilimittausten sekä tuulivoimaloiden mittalaitteiden mittausten avulla vastaamaan paikallisia sääolosuhteita. Neljästä äänenmittauspisteestä kolme sijaitsee 170 – 1000 metrin etäisyydellä tuuliturbiineista Kirkkokallion tuulivoima-alueella Honkajoella. Neljäs mittauspiste oli kuusi kuukautta kahden kilometrin etäisyydellä asutusalueella, mutta niin kaukana ei tuulivoimaloiden ääntä juuri koskaan havaittu korvakuulolla, vaikka hankkeessa kehitetty tunnistusalgoritmi pystyikin sen toisinaan havaitsemaan. Siksi tämä mittauspiste tullaankin siirtämään toisen tuulivoima-alueen läheisyyteen, jolloin pystytään myös paremmin yleistämään tutkimuksen tuloksia.

Hankkeessa on kehitetty myös mittareita kuvaamaan tuulivoimamelun luonnetta, kuten sykinnän (amplitudimodulaation) ja ääneksien (tonaalisuuden) mittarit. Nämä mittarit ovat edelleen kehitettyjä versioita olemassa olevista algoritmeista, ja ne pystyvät käsittelemään laajoja tallennusdatamääriä. Lisäksi hankkeessa tehdään ja validoidaan mittauksien avulla kuunneltava tuulivoimamelumalli, jolla voidaan tehdä kuuntelukokeita ja arvioida äänen ominaisuuksia äänen parametreja muuntelemalla.

Melukokemusta selvitetään kummallakin tutkimuspakkakunnalla toteutettavalla kyselytutkimuksella sekä reaaliaikaisella melupalautejärjestelmällä. Tulosten perusteella on mahdollista kuvata miten ääni koetaan, milloin, millaisissa olosuhteissa ja miksi tuulivoimaloiden ääni häiritsee ja mitkä tekijät selittävät eroja. Vastaajat voivat kyselyssä arvioida omaa terveyttään, hyvinvointiaan ja unen häiriintymistä. Aineiston perusteella on mahdollista tarkastella myös tutkimuspaikkakuntien mahdollisia eroja.

Näihin kokemuksiin vaikuttavat myös paikalliset vaikutukset, kuten maiseman muuttuminen, vaikutukset omaan terveyteen ja hyvinvointiin tai osallistumismahdollisuus suunnittelu- ja rakentamisprosessiin. Samoin demografiset tekijät tai asuinalueen muut taustaäänet ja etäisyys tuulivoimaloihin voivat selittää eroja äänen häiritsevyydessä. Tutkimuksessa saatava uusi tieto auttaa ymmärtämään tuulivoimaloiden yleistä ja paikallista hyväksyttävyyttä ja niihin vaikuttavia tekijöitä. Tutkimuksesta saadaan lisää tuloksia projektin päättyessä vuoden 2017 alkupuolella.

Hanke kuuluu innovatiiviset kaupungit (INKA) -ohjelmaan ja sen on rahoittanut TEKES EU:n aluekehitysrahaston avulla. Hankkeessa ovat mukana Vaasan yliopisto, Yrkeshögskolan Novia, Lappeenrannan teknillinen yliopisto, Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy ja Merinova Oy. Mukana olevat yritykset ovat: Nordex Energy GmbH, ABB Oy, VindIn Oy Ab, Cleanhub Oy, Taaleri Oyj, EPV Tuulivoima Oy, Lappeenrannan kaupunki ja National Instruments Finland Oy.

Pohjoismaisen Wind Center of Excellence (WindCoE) on erillinen hanke, jossa etsitään parhaita käytäntöjä tuulivoimarakentamiseen liittyen. Lisätietoja WindCoE -hankkeesta: www.nordisktvindenergicenter.eu

Mainoskuva