Ilmajoen alueen tuulivoimaloiden infraäänimittaukset

Syyskuussa ilmajokelainen Veli-Jukka Palmu otti yhteyttä. Palmun asuinpaikan lähelle oltiin kaavoittamassa tuulivoimatuotantoaluetta. Ilmajoella oli ihmisillä herännyt huoli siitä, miten suunnitteilla olevat tuulivoimalat vaikuttaisivat alueen ihmisten asuinympäristöön. Päällimmäisenä huolena asukkailla oli se, voisiko kotipaikalla, jossa oli koko ikänsä saanut asua, jatkaa asumista, kun tuulivoimalat käynnistyisivät.

Ilmajoen Oksivuoren alueelle on ollut suunnitteilla 20 kpl 3 MW:n Vestaksen voimaloita, joiden kokonaiskorkeus olisi 250 metriä. Suunniteltu rakennusalue olisi aivan Palmun asuinpaikan vieressä, lähimmän voimalapaikan ollessa 1,6 km:n etäisyydellä asuintalosta. Yksi asuintalo on suunnitelmissa 1,4 km lähimmästä voimalasta.

Yhteydenoton seurauksena kävin Ilmajoella kertomassa tekemistämme mittauksista ja terveysseurannan pilottitutkimuksesta. Ilmajokelaiset halusivat lisää tietoa siitä, kuinka tuulivoimaloiden infraääntä esiintyy nykyisin Ilmajoen-Kurikan sekä Seinäjoen alueilla. Tämän seurauksena alueelle suunniteltiin 8 infraäänimittarin verkko, jolla voitiin mitata Santavuoren tuulivoimatuotantoalueen ja muiden lähistön pienempien tuulivoimala-alueiden ympäristöön tuottamaa infraääntä eri etäisyyksillä.

Palmu rahoitti mittaukset yhdessä alueen aktiivisten asukkaiden kanssa. Mittaus suoritettiin syyskuun ja joulukuun 2017 välisenä aikana. Seuraavassa kuvassa mittareiden sijoituspaikat 1-4 km:n tarkkuudella. Mittareiden sijoituspaikat eivät tässä ole tarkkoja, jotta mittauskohteiden tarkat tiedot pysyvät salassa.

Mittauspisteiden L1-L8 sijainti kartalla. Alueen tuulivoimalat on merkitty oransseilla symboleilla.Ilmajoen ja Kurikan alueen mittaukset suoritettiin syys-joulukuun aikana. Infraäänimittalaitteita oli sijoitettuina eri etäisyyksille Santavuoren tuulivoimatuotantoalueesta. Yksi mittari (L8) oli lisäksi Vähäkyrössä noin 5 km:n etäisyydellä Torkkolan tuulivoima-alueesta.

Seuraavasta linkistä voidaan nähdä kartalla numeroin (L1-L8) osoitetuissa kohdissa mitatut päiväkohtaiset spektrogrammit lokakuun aikana:

Spektrogrammien tulkinnasta on lisätietoa aikaisemmissa blogiteksteissä.

Mittaustulosten perusteella Santavuoren lähialueella esiintyvä tuulivoimaloiden tuottama infraääni on lähes päivittäistä (L7). Kauempana infraäänen esiintyminen on riippuvainen tuulen suunnasta. Tuulen alapuolella infraääntä esiintyi kauimmaisissakin mittareissa (L5 ) noin 21 km:n päässä Santavuoren tuulivoimatuotantoalueesta Seinäjoella.

Mielenkiintoista on, että tuulivoimala-alueita kutsutaan tuulivoimapuistoiksi, vaikkakin tuulivoimalat muuttavat alueen vääjäämättä teollisuusalueeksi. Erityisesti maaseudulle, jossa aikaisemmin ei ole ollut teollisuuslaitoksia, on kohonnut voimaloita, jotka ovat pysyvästi muuttaneet alueen teollisuusalueeksi. Näiden teollisuusalueiden ympärille on muodostunut laajoja alueita, joilla asuinrakentaminen on kielletty. Myös teollisuuslaitosten tuottama kuultava melu ja muu häiriö kantautuu helposti useita kilometrejä, muuttaen näin maaseutuympäristön äänimaiseman pysyvästi. Monelle tämä on tullut yllätyksenä. Ehkä vielä yllättävämpää on se, että korville kuulumaton infraääni vaikuttaa kymmenien kilometrien etäisyydellä.

“Tuulivoimalat muuttavat alueen teollisuusalueeksi.”

Mittaukset osoittivat selvästi, että tuulivoimaloiden infraääni etenee laajalle alueelle tuulivoimaloiden ympäristöön. Erityisesti tuulen alapuolella voimaloista infraääni voidaan havaita kymmenien kilometrien päästä.

Olemme selvittäneet myös tuulivoimaloiden aiheuttaman infraäänen ja ihmisten kokemien oireiden yhteyttä päättyneen vuoden 2017 aikana. Selvitykseen on osallistunut henkilöitä, joiden terveysoireet alkoivat tuulivoimaloiden käynnistymisen jälkeen. Olemme keränneet ajallista tietoa siitä, minkä tyyppisiä oireita ihmiset ovat saaneet. Tutkimukseen osallistuneet ihmiset ovat pitäneet oirepäiväkirjaa, jolla on pyritty kartoittamaan oireiden ajallista yhteyttä tuulivoimaloiden tuottamaan infraääneen. Tyypillisimpiä oireita ovat olleet pääkipu, uniongelmat, tinnitus sekä kohonnut verenpaine ja sydänoireet.

Tutkimuksen tarkoituksena on ollut selvittää, onko käytetty tutkimusmenetelmä sopiva tuulivoimaloiden terveysvaikutusten tutkimiseen.

Ilmajoen valtuusto päätti kaavan valmistelun yhteydessä, että tuulivoimahankkeen etenemisessä odotetaan valtion tulevan infraääni-terveyshaittatutkimuksen tuloksia. On hyvä, että vastuulliset päättäjät ottavat huomioon sen, että tuulivoimalarakentamiseen sisältyy vielä selvittämättömiä ympäristöön ja asukkaisiin vaikuttavia riskejä.

 

Kokkolan tuulivoimaloiden käynnistyminen

Jatkuva infraäänimittaus alkoi Kokkolan Halkokarilla noin 2,4 km päässä tulevista tuulivoimaloista heinäkuussa 2017. Mittausten mukaan Kokkolassa ei ollut voimakasta ja jatkuvaa tuulivoimaloiden tuottamaa infraääntä ennen kuin Harriniemen uudet voimalat käynnistyivät täydellä teholla loppuvuodesta 2017.

Alla olevassa kuvassa mittarin sijainti 2,4 km etäisyydellä lähimmästä neljästä voimalasta.

Verrattuna muihin tuulivoima-alueisiin, jotka tyypillisesti sijaitsevat harvaan asutuilla alueilla, Kokkolan tuulivoima-alueen ympäristössä asuu huomattava määrä ihmisiä alle 3 km etäisyydellä voimaloista. Oletettavaa on, että osa alueen asukkaista alkaa oireilemaan tyypillisiä infraäänen aiheuttamiksi oletettuja oireita muutaman kuukauden sisällä voimaloiden käynnistymisestä.

Voimaloita lähimpänä sijaitseva asuinalue on vuoden 2011 asuntomessualue, 1,4 km etäisyydellä lähimmästä tuulivoimalasta. Tällä etäisyydellä olemme tähän astisessa seurannassa havainneet ihmisten kokemien terveysongelmien kehittyvän nopeimmin ja vakavimmalle tasolle. Tällä etäisyydellä ihmisiä on myös ajoittain häirinnyt tuulivoimaloista aiheutuva kuultavan äänen melu, erityisesti öisin kun maan pinnalla ei tuule. Kuultavaa äänihaittaa voi ehkäistä mm. pitämällä ikkunoita ja ovia kiinni. Infraääni matalataajuisena signaalina tunkeutuu kuitenkin rakennuksen läpi ja sisälle, joten sen mahdollisilta vaikutuksilta ei voi nykytietämyksen mukaan välttyä.

Yllä ilmakuva asuntomessualueelta 1,4 km päässä voimaloista. Usean muun tuulivoima-alueen ympäristössä ihmiset ovat joutuneet muuttamaan kodeistaan tällä etäisyydellä. Toivokaamme parasta, ettei näistä taloista tarvitsisi lähteä. Talon myynti on havaittu ongelmalliseksi, kun muuton syy on ollut talossa oirehtiminen. Kuva: Asuntomessut

Alla olevissa kuvissa päiväkohtaisia spektrogrammeja syys-joulukuulta. Spektrogrammien tulkintaa on selitetty aikaisemmissa blogiteksteissä.

Syyskuulta tyypillisiä spektrogrammeja:

  

Lokakuulta mittauksia.

  

Seuraavissa kuvissa marraskuulta muutamia mittauspäiviä. 25.-27.11. päiviltä näkyvissä tuulivoimaloiden käyntiä.

     

Joulukuun aikana tuulivoimaloiden tuottama infraääni oli mittausten mukaan lähes päivittäistä, kuten alla olevista spektrogrammeista voidaan selvästi havaita.

                 

Spektrogrammista, osa 3

Luonnossa on myös infraääntä, merkittävimpänä lähteenä tuuli. Miten tuulen aiheuttama infraääni erottuu?

Alla olevassa kuvassa voimakas maatuuli aiheuttaa kohinaa matalilla taajuusalueilla. Erityisen voimakasta vaihtelu on aivan matalilla taajuuksilla, mikä pystytään havaitsemaan parhaiten aikatason mittauksissa. Tuulen aiheuttamassa infraäänessä ei ole havaittavissa jaksollisuutta. Alla olevassa kuvassa ympäröity kohta (1.), jossa voimakkaan maatuulen aiheuttamaa infraääntä.

Tuulivoimaloiden tuottama infraääni näkyy hyvin spesifisesti valkoisten nuolien osoittamissa kohdissa (2.).

Maatuulella tarkoitetaan tässä matalalla olevaa tuulta. Huomioitavaa on, että vaikka korkealla tuulee ja tuulivoimalat ovat toiminnassa, niin aina ei maanpinnalla juurikaan tuule. Edellä olevasta kuvasta voidaan havaita, että klo. 00:00 – 14:00 välisenä aikana ei juurikaan tuule maanpinnalla, mutta klo 14:00 – 22:20 välisenä aikana kova tuuli puhaltaa myös maan pinalla.

Tuulivoimaloiden infraääni peittyy osittain kohinaan kovan maatuulen aikana.

Spektrogrammista, osa 2

Voidaanko olla täysin varmoja siitä, että spektrogrammissa näkyvä infraääni on tuulivoimaloiden aiheuttamaa?

Alla olevassa kuvassa on esitetty vierekkäin samana päivänä kolmelta eri etäisyydeltä mitatut infraäänen spektrogrammit. Mittauspaikkojen etäisyydet lähimmistä tuulivoimaloista ovat 1.5 km, 2 km ja 14 km vasemmalta oikealle.

Nuolien osoittamien välien aikana lähimmät voimalat ovat olleet pysäytettynä (vihreällä värjätty väli). Myös klo 9 jälkeen havaittavissa lyhyitä voimaloiden pysäytyksiä.

Tuulivoimaloiden pysäytykset erottuvat selvästi spektrogrammista vielä 14 km etäisyydellä.

Tämä osoittaa sen, että spektrogrammeissa näkyvät spektripiikit (pystyraidat), jotka häviävät kun voimalat pysäytetään, ovat peräisin kyseessäolevista voimaloista. Spektrogrammeissa on heikompana näkyvissä myös infraääntä kauempaa tulevista voimala-alueista.

Spektrogrammista, osa 1

Alla olevassa kuvassa tyypillinen tuulivoimaloiden tuottama infraäänen spektrogrammi. Vaaka-akselilla taajuus hertseinä 0 – 5 Hz. Pystyakselilla kellonaika 00:00 – 24:00.

Infraäänen voimakkuus kuvattu väreillä sinisestä punaiseen. Punainen voimakas signaali.

Mittaus suoritettu asuintiloista. Lähin voimala noin 1,37 km etäisyyydellä. Spektrogrammi kuvaa alle 5 Hz taajuudella olevia jaksottaisia signaaleja.

Kuvassa:

  1. Tuulivoimaloiden peruslapatajuus. Tässä 0,6 Hz.
  2. Toinen harmoninen eli 2 * 0,6 Hz = 1,2 Hz.
  3. Kolmas harmoninen.
  4. – 8. Korkeampia harmonisia taajuuksia

Seuraavassa kuvassa sama mittaus 0-20 Hz taajuuskaistalla.

Huom! Tuulivoimaloiden infraääni muodostuu pääosin vain alle 5 Hz taajuusalueelle.

Seuraavassa kuvassa tuulivoimalat pysähtyvät hieman ennen klo 11:00.

Seuraavassa kuvassa sama mittaus 0-20 Hz kaistalla.

Alla olevassa kuvassa samalta päivältä mittaus 5 km päästä samasta voimalasta.

Yllä olevassa kuvassa olevat poikittaiset vaaleat rannut johtuvat asumisesta tulevista häiriöistä, lähinnä ovien sulkemisesta.

Seuraavassa kuvassa sama mittaus 0-20 Hz kaistalla.

Tutkimuksen käynnistyminen

Kesän 2016 aikana infraäänen mittalaitteen kehitys eteni. Lähinnä algoritmin ja käyttöliittymän kehitystä jatkettiin. Mittauslaitteen proto valmistui alkusyksystä ja sitä testattiin eri puolella Suomea.

Syys-lokakuussa yksi hallituspuolueista otti ihmisten kokemat terveyshaitat tosissaan. Asia sai runsaasti huomiota mediassa. Aikaisemmin mediassa tuulivoimaloiden aiheuttamista terveysoireista kärsivät ihmiset oli leimattu luulotautisiksi ja poliitikot eivät olleet osanneet tarttua asiaan. THL oli myös teettänyt aiheesta selvityksen. Tuulivoimaloiden terveyshaittaa oli selvitetty, ei tutkittu. Tutkijat eivät olleet missään vaiheessa mitanneet infraääntä.

Kiinnostuksen herättyä mahdollisten infraäänten terveyshaitoista, mietin miten objektiivinen tutkimus tulisi suorittaa. Koska olen ollut mukana aiemminkin erilaisissa terveyteen ja tekniikkaan liittyvissä tutkimushankkeissa, tiesin, että yksi merkittävä riskitekijä on nosebon vaikutus. Mikäli ihmiset itse pystyvät reaaliaikaisesti näkemään infraäänen määrän mittalaitteella, he saattavat kokea oireensa sillä hetkellä pahemmaksi. Oli siis tehtävä järjestelmä, jossa ihminen itse ei pääse käsiksi mitattuun tietoon, vaan datan purku tehdään kontrolloidusti muualla.

Pyynnöstä tein myös ministeriöön tutkimussuunnitelman ja useita mittalaitteita hallituksen suunnittelemaa infraääni- ja terveystutkimusta varten. Ministeriöstä ei ole kuulunut mitään, mutta aloitimme tutkimuksen teon joka tapauksessa, jotta tutkimus voisi valmistua tavoiteaikataulussa.

Tammikuusta 2017 noin 20 infraäänen mittalaitetta on ollut kerrallaan eri puolilla Suomea noin 1-10 kilometrin säteellä voimaloista kodeissa, jossa on koettu tuulivoimaloiden tulon jälkeen ilmenneitä terveyshaittoja. Mittalaitteet ovat olleet yhdessä paikassa kerrallaan kuukauden. Samaan aikaan kodeissa on täytetty päivittäin oirepäiväkirjaa.

Tutkimuksen tietoja puretaan raakadatasta ja päiväkirjoista kevään aikana.

Jos tuulivoimaloiden infraääni aiheuttaa ihmisille uni- ja terveyshaittoja, se näkyy tekemässämme tutkimuksessa. Analysoimme tulokset kun dataa on kerätty riittävästi, mielellään muutamalta sadalta koehenkilöltä.

Infraääni mitä se on?

Kuulin ensimmäisen kerran tuulivoimaloiden aiheuttamasta infraäänestä noin kaksi vuotta sitten. Samalla minulle kerrottiin, että suuret tuulivoimalat tuottavat infraääntä, joka kantautuu jopa kymmenien kilometrien päähän voimaloista. Maailmalla oli tahoja, jotka väittivät, että infraääni on ihmisten ja eläinten terveydelle vaarallista ja pitkäaikaisessa altistuksessa aiheuttaa pysyviä fysiologisia muutoksia.

En tiennyt aluksi, miten asiaan tulisi suhtautua. Onko siinä mitään tolkkua, että tuulivoimaloista voisi olla terveydelle haittaa? Olin muutaman kerran käynyt tuulivoimaloiden juurella Hailuodon lauttarannassa ja lähinnä muistan, että niistä lähti suunnaton meteli kovalla tuulella. Minulle kerrottiin, että tuulivoimalat aiheuttavat kuultavan melun lisäksi infraääntä, joka kantautuu pitkiä matkoja ja ulkomailla useat tutkijat kiistelivät, onko infraäänistä ihmisille haittaa tai ei. Tutustuin itse myös muutamiin artikkeleihin, joissa kerrottiin ihmisten kokemista terveyshaitoista, joiden aiheuttajana pidettiin tuulivoimaloiden tuottamaa infraääntä.

Suomeenkin on investoitu ja rakennettu suuria tuulivoimala-alueita. Onhan tuulivoima saasteeton ja uusiutuva sähköenergian tuotantomuoto. Miten oli mahdollista, että väitetty terveyshaittavaikutus oli voitu sivuuttaa ja miksi sitä ei oltu tutkittu riittävästi? Vai onko koko huoli infraäänen terveyshaitasta turha, ihmisten mielikuvituksen tuotetta, noseboa?

Aikaisemmissa työtehtävissäni olin joutunut paljon pohtimaan plasebon vaikutusta ja sitä, miten sitä voidaan pienentää lääkelaitetutkimuksissa. Plasebo-vaikutus on tunnetusti erittäin suuri ja oletettavasti nosebon vaikutus on yhtä haasteellinen. Plasebossahan hoidettava parantuu, vaikka lääkkeenä olisi pelkkä kalkkitabletti, kun taas nosebon vaikutuksesta henkilö saa oireita ulkoisesta tekijästä, jolla ei ole tieteellisesti voitu osoittaa fysiologista syy-yhteyttä oireisiin.

Asia jäi vaivaamaan minua . Kuulin ystävältäni, että usealla paikkakunnalla Suomessa ihmisillä oli alkanut ilmetä samankaltaisia oireita kuin ulkomaiset tutkijat olivat raportoineet. Ihmisillä oli ilmennyt rytmihäiriöitä, verenpaineen nousua, selittämätöntä öistä heräilyä, korvien soimista ja matalataajuista tinnitusta.

Ystäväni oli myös hankkinut infraäänen mittauslaitteen, jolla oli itse pystynyt mittaamaan tuulivoimaloiden infraääntä. Samalla hän oli seurannut omia oireitaan ja merkannut oireet päiväkirjaan. Infraäänen hän oli nauhoittanut kuukauden jaksoissa ja vertasi kuukauden jälkeen tuulivoimaloiden infraäänen ja päiväkirjan oireiden ajallista ilmenemistä. Hänen havaintonsa oli, että oireiden ja infraäänen välillä oli yhteys.

Keskustelimme useasti, miten asiaa voisi tutkia laajemmin. Päädyimme siihen, että pitäisi saada riittävän edullinen infraäänimittauslaitteisto, jolla voisi mitata ja nauhoittaa useista paikoista yhtä aikaa ja samalla kerätä tietoa ihmisten kokemista terveyshaitoista. Lopulta päädyimme kehittämään oman mittauslaitteemme, jolla pystyisimme tarvittaessa toteuttamaan tutkimuksen.

Keväällä 2016 saimme valmiiksi ensimmäisen koelaitteen, jolla pystyimme mittaamaan tuulivoimaloiden tuottamaa infraääntä.