Tutkimus: Tuulivoimaloiden infraääntä on arvioitu väärin

Suomessa tehdyissä tuulivoiman haitallisuuden arvioinneissa, mittauksissa ja analyyseissa on olennainen periaatteellinen virhe. Virhe paljastui keväällä valmistuneen Suomessa tehdyn esitutkimuksen avulla.

– Tutkimuksen tärkein johtopäätös oli se, että aiemmin Suomessa tehdyissä infraäänimittauksissa ja analyyseissa on olennainen periaatteellinen virhe. Olennainen periaatteellinen virhe on infraäänen analysointi terssikaista-analyysina. Analyysitapa johtaa täysin virheelliseen arvioon infraäänen haitallisuudesta. Se ei paljasta tuulivoimamelun tärkeintä terveyttä vaarantavaa piirrettä eli lapataajuisen melukomponentin ja sen harmonisten komponenttien esiintymistä sisätiloissa, toteaa analyysitulokset laatinut tutkija, diplomi-insinööri Hannu Nykänen.

Nykänen toimi ennen eläkkeelle jäämistään VTT:n johtavana tutkijana ja jatkaa eläkkeelle jäätyään tuulivoimaan liittyvien asioiden tutkimista.

Mittauksia eri puolella Suomea

Avohoidon Tutkimussäätiön kustantama esitutkimus Tuulivoimaloiden synnyttämän melun ja tärinän terveysriskit alkoi tammikuussa 2021 ja valmistui maaliskuussa 2023. Säätiö haluaa tukea tutkimusta, jonka tuloksilla on muun muassa kansantaloudellista vaikuttavuutta.

Tavoite oli kartoittaa tuulivoimaloiden aiheuttaman melun voimakkuutta ja erityisominaisuuksia kuten kapeakaistaisuutta, impulssimaisuutta ja merkityksellistä sykintää esimerkkikohteiksi valittujen asuinrakennusten ulkotiloissa sekä nukkumiseen käytetyissä sisätiloissa. Samalla haluttiin kehittää mittaus- ja arviointimetodiikkaa tuulivoimalamelun asianmukaiseen arviointiin.

Tutkimukseen lisättiin myös osio, jossa tuotiin esiin ympäristöhallinnon julkaiseman tuulivoima-alueiden suunnitteluun liittyvän ohjeistuksen merkittävimmät puutteet ja korjaustarpeet.

Tuulivoimaloiden aiheuttamaa ulko- ja sisämelua mitattiin seitsemän tuulivoima-alueen ympäristössä eri puolella Suomea. Huittisissa, Leppävirralla, Luhangassa ja Jämijärvellä sisä- ja ulkomelu olivat selvästi läheisen tuulivoima-alueen aiheuttamia. Melumittaukset teki Suomen Akustiikkasuunnittelu STM:n asumisterveysasetuksen edellyttämällä tavalla ja noudattaen Valviran sisätiloissa tehtäville tuulivoimamelumittauksille laatimia erityisohjeita. Ohjeistusten lisäksi
tehtiin kuuloaluetta pienemmille taajuuksille ulottuvia infraäänimittauksia noin 0,1 Hz:n taajuuteen asti.

Terveyshaittoja myös Suomessa

Kansainvälisissä tutkimuksissa on havaittu, että tuulivoimaloiden synnyttämä kuuluva ääni, erityisesti pienitaajuinen ääni, infraääni ja joissain tapauksissa myös maaperän kautta asuinrakennuksiin etenevä tärinä ja tärinän synnyttämä sisämelu ovat tuulivoima-alueiden merkittävimmät haittatekijät ja riittävän voimakkaina esiintyessään muodostavat altistuville henkilöille selvän terveysriskin. Tutkittua tietoa on vähän, ja saatavilla oleva tieto on kiistanalaista.

Tuulivoimaloiden melun on todettu aiheuttavan terveyshaittoja myös Suomessa, erityisesti sen jälkeen, kun käyttöön on otettu yli 3 MW:n tehoisia teollisen luokan tuulivoimaloita. Tällä hetkellä moneen kuntaan suunnitellaan jopa 10 MW:n tehoisia voimaloita.

Tyypillisimmät raportoidut tuulivoimalan aiheuttamat terveyshaitat ovat elämänlaadun huononeminen, uneen liittyvät häiriöt, kohonnut stressitaso sekä muun muassa epätyypillinen tinnitus, huimaus, tasapainohäiriöt, korvakipu ja päänsärky. Infraääni on hyvin matalataajuista melua, jota ei yleensä kuulla, mutta joka pystyy vaikuttamaan kehoon.

Uuden tutkimuksen mukaan tuulivoimamelun todellista terveysriskiä voidaan arvioida vain sisätiloihin etenevän infraäänen lyhytaikaisilla kapeakaista-analyyseilla tai 1/36-oktaavianalyysilla.

Tuulivoimaloiden synnyttämän infraäänen terveysvaikutuksista julkaistiin suomenkielinen yhteenveto vuonna 2021 (Suomi, K. & Keronen, P.: 2021, ISBN 978-952-94-4455-7, elektroninen julkaisu: 70 s.). Myös Saksassa on laadittu katsaus tuulivoimaloiden infraäänen terveysvaikutuksiin (Roos, W. & Vahl, C.: Infraschall aus technischen Anlagen. Wissenschaftliche Grundla-gen fur eine Bewertunggesundheitlicher Risiken. ASU Arbeitsmed Sozialmed Umweltmed 2021: 56. S. 420-430).

Molemmissa todetaan tuulivoimaloiden infraäänen olevan potentiaalinen terveysriski ja tuodaan esille tarve infraäänen määrittämiseen ja sen terveysvaikutusten selvittämiseen tuulivoima-alueilla.

Infraääni leviää kauas

Tuulivoimaloiden infraääni poikkeaa esimerkiksi liikenteen tai teollisuuden aiheuttamasta infraäänestä.

– Tuulivoimaloiden synnyttämä infraääni on sopivissa tuuliolosuhteissa aivan omanlaatuisensa. Se muodostuu tuulivoimalan pyörimisen aiheuttamasta lapataajuisesta komponentista ja sen harmonisista kerrannaisista. Ainoa muu laite, joka synnyttää tällaista melua, on helikopteri. Ja on pitkään ollut tunnettua, että helikopteri voi aiheuttaa matkustajilleen voimakkaan pahoinvoinnin tietyissä olosuhteissa. Olisi siten erinomaisen tärkeää tehdä myös lääketieteellistä tutkimusta tuulivoimaloiden synnyttämän infraäänen vaikutuksista, erityisesti pitkäaikaisen altistuksen aiheuttamista terveyshaitoista, sanoo Nykänen.

Tuulivoimaloiden synnyttämä infraääni voi edetä lähes vaimentumattomana useiden kilometrien päähän. Tutkimuksessa mitattiin infraääntä yhden kilometrin ja viiden kilometrin päässä Jämijärven Ratiperän tuulivoimaloista.

– Pahimmillaan infraäänen lapataajuisen, noin 1 Hz:n luokkaa ja sen alimpien harmonisten komponenttien tasot olivat molempien mittauskohteiden sisätiloissa samaa luokkaa, vaikka kauemman mittauspisteen välimatka lähimpään voimalaan oli yli viisinkertainen, kertoo Nykänen.

Suojautuminen on mahdotonta, koska tuulivoimaloiden infraääni leviää täysin hallitsemattomasti ympäristöön. Haitan merkittävyys riippuu asuin- tai lomarakennuksen etäisyydestä lähimpään tuulivoimalaan.

– Alle kahden kilometrin etäisyydellä kuultava melu saattaa olla suurempi haitta kuin infraääni. Tätä kauempana infraäänen haitat todennäköisesti korostuvat enemmän. Asian selvittäminen vaatisi lisätutkimuksia nyt suunniteltavien ja rakennettavien todella suurten voimaloiden osalta, sanoo Nykänen.

Tuulivoimarakentamiseen järkeä

Nykänen toivoo valtiovallalta toimia tuulivoimarakentamisen järkevöittämiseksi ja minimietäisyyksien määrittämiseksi.

– Kuultavan melun suhteen asutuksen ja lähimmän voimalan minimietäisyydeksi tulisi määrittää 10 kertaa voimalatyypin pyyhkäisykorkeus. Esimerkiksi 300 metrin pyyhkäisykorkeudella minimietäisyys olisi 3 kilometriä. Tuulivoima-alueen sisällä olevien voimaloiden tornien minimivälimatkaksi tulisi määrittää 8 kertaa roottorin halkaisija, jolloin niiden keskinäisvaikutus olisi jo melko vähäinen.

– Nämä kaksi asiaa helpottaisivat meluasioiden ymmärtämistä, ja asian hahmottaminen voitaisiin tehdä nykyistä huomattavasti selkeämmäksi. Mikäli tällainen päätös joko valtion tai kaupungin toimesta saatettaisiin voimaan, voitaisiin ehkä koko monimutkaisesta melumallinnusprosessista luopua. Asiaa pitää kuitenkin vielä pohtia erikseen infraäänen kannalta.

Nykäsen mukaan nykyisin käytettävissä melumallinnuksissa on merkittäviä puutteita, mikä johtaa melutason aliarviointiin ja siten suojaetäisyyden aliarviointiin. Monissa kunnissa suojaetäisyyksiä ei ole edes määritelty.

Lisää tutkimusta tarvitaan

Portugalilainen ympäristötieteen professori Mariana Alves-Pereira, joka vieraili muutama vuosi sitten Suomessa kertomassa infraäänen ja tuulivoimaloiden terveyshaitoista, toi esiin tutkimuksissaan infraäänen haitallisen vaikutuksen esimerkiksi sydämen toimintaan. Tuliko vastaavaa esille tässä tutkimuksessa?

– Esitutkimuksessa ei ollut mahdollisuutta lääketieteelliseen arviointiin, mutta kuten kansainvälisissä tutkimuksissa on jo aiemmin osoitettu, tuulivoimaloiden aiheuttama infraääni on todennäköisesti tuulivoimaloiden synnyttämän melun haitallisin komponentti erityispiirteidensä takia, sanoo Hannu Nykänen.

Tutkimuksen mahdollinen toinen vaihe pyritään toteuttamaan suomalais-saksalaisena yhteistyönä. Siinä on tarkoitus ottaa mukaan myös sisätilojen tärinämittaukset sekä arvioida aiempien tutkimusten tuloksia lääketieteellisestä näkökulmasta. Samalla on tarkoitus arvioida Suomessa säädettyjen tuulivoimaloiden ulkomelun ohje- ja enimmäisarvojen sekä sisätilojen melutason toimenpiderajojen oikeellisuutta lääketieteellisen asiantuntemuksen pohjalta.