Die aktuellen Entwicklungen bei der Windkraft

Wie im Editorial bereits ausgeführt, ist die Windenergie ein überaus komplexes Thema, die uns als Luftsportler unmittelbar betrifft. Folgender Sachstand ist derzeit aktuell:

Luftraum-Isometrie ist veraltet Die Hindernis-Abstandsregelung für Segelfluggelände aus dem Jahre 1969, die sogenannte Isometrie, ist im Grunde völlig überholt und entspricht den heutigen Bauhöhen von Wind-kraftanlagen (ca. 220 Meter) in keiner Weise. Der Baden-Württembergische Luftfahrtverband (BWLV) hat diesen Sachverhalt aufgriffen und begrüßt daher die Initiative des Deutschen Aero Clubs (DAeC) und des Luftsport-Landesverbandes Brandenburg, die zusammen mit der AOPA und der Interessengemeinschaft der Regionalflugäfen (IDRF) die Abstandsregelung gutachterlich überprüfen lässt. Von Seiten der Luftfahrtbehörden in Baden-Württemberg wurde auf diese Überarbeitung der Isometrie gedrängt, um im Abwägungsprozess der luftsportlichen Interessen eine neue Richtschnur zu schaffen, die den heutigen WKA-Bauhöhen entspricht.

Das umfassende luftsportliche Gutachten soll die für einen sicheren Flugbetrieb erforderlichen Flugbetriebsräume bzw. Mindestabstände von Bauwerken unter Anwendung eines Kriterienkatalogs und der Berücksichtigung der Betriebsarten und lokalen Gegebenheiten modellieren und beschreiben. Hierzu gehören neben dem „Übungsraum“ auch die Flugzeugschleppstrecke und der Luftraumbedarf für Notverfahren wie zum Beispiel Seilriss. Die durch NfL „veröffentlichte Platzrunde“ eines Segelflugplatzes sichert dem Luftsport bei Flugplätzen „ohne Bauschutzbereich nach § 17 Luftverkehrsgesetz“ im Allgemeinen einen ausreichenden Luftraum. Hierzu gehören auch Notverfahren, wie etwa „Verfahren bei Seilrissen“, wobei auch ungeübte Piloten, wie wir sie im Ausbildungsbetrieb haben, in der Lage sein müssen, jede Situation zu beherrschen.

Problematisch ist die Tatsache, dass die Flugzeugschleppstrecken nicht zur veröffentlichen Platzrunde gehören und somit nicht dem „Besitzstand“ der Platzrunde unterliegen. Die Ausweisung von Windkraftanlagen in Flugplatznähe kann jedoch die Schleppstrecken stark beinträchtigen, zumal Wohngebiete aus Lärmschutzgründen nicht überflogen werden sollen. Dies ist besonders dann der Fall, wenn mehrere Windkraftanlagen in Flugplatznähe erstellt werden sollen und so ein „Sperrriegeleffekt“ entsteht, der den Flugplatz regelrecht einkesselt. Dadurch entsteht eine Abdrängung der Flugzeugschleppstrecken über Wohngebiete, die früher oder später zu Konfliktsituationen mit der Bevölkerung führen. Keine Gemeinde soll von Windkraftanlagen „umzingelt“ werden. Dieser Grundsatz, der für Kommunen gilt, sollte auch für den Luftsport und die Luftfahrt gelten.

Abstandsregelungen für Windkraftanlagen zur Platzrunde wurden in den gemeinsamen Handlungsgrundsätzen des Bundes und der Länder für die Anlage und den Betrieb von Flugplätzen für Flugzeuge im Sichtflugbetrieb vom 3. August 2012 festgelegt. Die Bemaßung erklärt sich nach Auskunft der DFS wie folgt: Der Abstand zum Gegenanflug beträgt 150 Meter, zuzüglich einer Toleranz von 250 Meter, die man dem Piloten zugesteht. Dies ergibt 400 Meter. Zu den anderen Teilen der Platzrunde sind es 600 Meter, zuzüglich einer Toleranz von ebenfalls 250 Meter - was den Wert von 850 Meter ergibt.

Nachlaufproblematik und Turbulenzsituationen Windkraftanalagen, insbesondere solche der heutigen Dimension (Nabenhöhe 140 Meter), verursachen erhebliche Turbulenzen im Nachlauf des Rotors. Grundsätzlich ist die Strömung im Nachlauf eines Windrades nicht laminar, sondern turbulent. Abhängig von der Windstärke bilden sich daher im Nachlauf eines Windrades (leeseitig) über mehrere Hundert Meter Entfernung hinweg Turbulenzen aus. Diese stellen im Flugzeugschleppbetrieb - je nach Windstärke - eine erhebliche Gefahrenquelle in Flugplatznähe dar. Dies muss bei der Planung berücksichtigt werden.

Diese mit den Turbulenzen verbundene Über- und Unterdruck ist als Umwelteinwirkung im Genehmigungsverfahren zu beurteilen, da für das Genehmigungsverfahren einer Windkraftanlage das Bundesimmissionsschutzgesetz greift. Sucht man in den einschlägigen Handreichungen nach diesbezüglichen rechtssicheren Ausführungen, so ist man gezwungen, hilfsweise luftfahrtfremde Betrachtungen heranziehen. So heißt es in den Unterlagen des Bundesverbandes der Windenergie: „Die Turbulenzen können auf Hochspannungsleitungen und auf andere Windkraftanlagen einwirken. Dies kann zu Material-Ermüdungen mit Folgen für die Lebensdauer der Anlagen führen. Die Betreiber der benachbarten Anlagen sind daher im Genehmigungs-verfahren zu beteiligen. Werden von Ihnen entsprechende Bedenken erhoben und beträgt der Abstand weniger als das Fünffache des Rotordurchmessers der Windkraftanlage, ist durch ein vom Bauherrn vorzulegendes standortbezogenes Gutachten nachzuweisen, dass der Abstand sicherheitstechnisch keine nachteiligen Folgen für die im Lee befindlichen Anlagen haben kann.“ (Im Falle von Hochspannungsleitungen müssen gegebenenfalls Schwingungsdämpfer eingebaut werden). Es stellt sich die Frage, warum die Turbulenzwirkung auf Hochspannungs-leitungen geregelt ist, und die Wirkung auf Luftfahrzeuge in deren Insassen bislang in keiner Regelung auftaucht.

Süddeutschland hat die höchsten Bauhöhen für Windkraftanlagen Die Investoren handeln nach der einfachen Regel: Ein Meter höhere Bauhöhe ergibt ein Prozent mehr Ertrag. Die Höhe der Anlagen hat natürlich Auswirkungen auf die Flugsicherheit in der Umgebung von Flugplätzen, die in den Planungsverfahren berücksichtigt werden müssen.

Wirtschaftlichkeit der Windkraftanlagen Wenn auch das Thema Wirtschaftlichkeit der Windkraftanlagen in erster Linie für Investoren und Energieunternehmen Relevanz hat, kommt ihm doch auch bei der Planung von Windenergie-anlagen in der Nähe von Flugplätzen Bedeutung zu, zumindest bei der Abwägung eventuell widerstreitender Interessen, die es zu berücksichtigen gilt. Windräder in der Nähe von Flugplätzen bringen gerade wegen ihrer Höhe immer Belastungen für den bestehenden Betrieb mit sich. Immerhin handelt es sich um Bauwerke, die bis dato – so zum Beispiel Türme/ Sendemasten etc. - nur in großen Abständen zu Flugplätzen überhaupt errichtet werden konnten. Einschränkungen für bestehende Flugplätze sind daher nicht akzeptabel, wenn die mangelnde Wirtschaftlichkeit den energiepolitischen Sinn einer Windkraftanlage nicht gewährleistet.

In diesem Zusammenhang wird darauf verwiesen, dass gemäß Landtagsdrucksache 15/6024 vom 13.11.2014 folgendes gilt: „Sowohl für die kommunale Bauleitplanung als auch für die Regionalplanung gilt ferner als Voraussetzung für deren Rechtmäßigkeit, dass alle zu berücksichtigen Belange in die Abwägung eingestellt sowie gegeneinander und untereinander gerecht abgewogen werden. Dazu gehören unter anderem auch die allgemeinen Anforderungen an gesunde Wohn- und Arbeitsverhältnisse, die Belange von Freizeit und Erholung, die Gestaltung des Orts- u. Landschaftsbildes sowie Belange des Naturschutzes und Landschaftspflege. Darüber hinaus ist bei der Erarbeitung eines Planungskonzeptes von den Planungsträgern auf eine ausreichende Windhöffigkeit zu achten. So sind Ausweisungen von Vorranggebieten oder Festlegungen von Konzentrationszonen, in denen später aufgrund von zu geringer Windgeschwindigkeiten der Betrieb von Windenregieanlagen unwirtschaftlich wäre, schon aus rechtlichen Gründen zu vermeiden. Denn eine rechtssichere Bauleitplanung hat der Windkraft substanziell Raum zu geben und hierbei unter anderem den Aspekt der Wirtschaftlichkeit Rechnung zu tragen.“ Doch wie sieht es bei der Prüfung der Windhöffigkeit in der Praxis aus? Dazu gibt es einen einfachen, aber eminent wichtigen Grundsatz: Wir müssen die Windkraftanlagen dort bauen, wo der Wind weht - nicht dort, wo die Politiker Wind machen.

Baugenehmigung ohne Windmessung Beim Baugenehmigungsantrag werden keine Windmessergebnisse gefordert, sondern gemäß LUBW Checkliste (Handreichung für den Baugenehmigungsantrag) genügt - wenn Windmessungen nicht vorliegen - der Windwert aus dem Baden-Württembergischen Windatlas.

Dies ist völlig unzureichend, denn der Windatlas Baden-Württemberg basiert auf dem WAsP Modell. Es handelt sich um „errechnete“, das heißt am Computer modellierte Windwerte, die je nach Geländeform stark abweichen können. Das WAsP System (Windatlas Application and Analysis Programm), das in Dänemark in den 80er-Jahren entwickelt wurde, ist ein sehr vereinfachtes Strömungsmodell und nach heutigen Maßstäben veraltet. Es ist für komplexes (hügeliges) Gelände, wie wir es in Süddeutschland haben nicht geeignet. Besser ist hier das CFD-Verfahren (Computational Fluid Dynamics). Es hat seinen Ursprung in der Strömungssimulation für Flugzeuge, Autos usw. Das Bundesland Rheinland-Pfalz hat aus den vorgenannten Gründen im Juli 2013 einen Windatlas auf CFD-Basis veröffentlicht, der komplexes Gelände besser abbildet.

Im Grenzgebiet zur Schweiz hat sich gezeigt, dass zum Beispiel die Bergkuppe Randen, die im Baden-Württembergischen Windatlas mit 6,78 m/sec eine mittlere Windgeschwindigkeit ausweist, im Schweizer Windatlas nur 4,2 m/sec aufweist. Diese Differenz ist aber entscheidend für die Wirtschaftlichkeit einer WKA. Rechnet man diese Windhöffigkeiten in Ertragskraft um, so kommt man nach Schweizer Betrachtung auf einen jährlichen Verlust von 111.186 Euro. Nach der Rechenart des Windatlas Baden-Württemberg hingegen ergibt sich ein Gewinn von 211.566 Euro. Tendenziell ist also der Baden-Württembergische Windatlas zu hoch angesetzt.

Regionalverband Südlicher Oberrhein geht Sonderweg Der Regionalverband Südlicher Oberrhein hat bereits im Sommer 2010 auf Mängel des in Erarbeitung befindlichen Windatlasses hingewiesen und eine Stellungnahme des Gutachterbeirates des Bundesverbandes Windenergie (BWE) angemahnt. Da dieser Forderung nicht Rechnung getragen wurde und sich der TÜV Süd als Ersteller des Windatlasses auf wiederholt gestellte Fragen und Hinweise nicht geäußert hat, sah sich der Regionalverband Südlicher Oberrhein gezwungen, auf eigene Kosten (22.000 Euro) das Gutachterbüro EuroWind Köln zu beauftragen und einen Methodenvergleich zwischen den beiden Windpotenzialstudien vorzunehmen. Hierbei wurde eine Methodik angewandt, die den speziellen Strömungsbedingungen in der Region auf bessere Weise Rechnung trägt. Hintergrund war die Erkenntnis, dass die mit einer Rasterauflösung von ein mal ein Kilometer relativ grobkörnigen Messdaten des Deutschen Wetterdienstes, die von der Mehrzahl der Regionalverbände als Datengrundlage herangezogen wurden, für die topographisch stark gegliederte Landschaft in Süddeutschland keine belastbare Grundlage für die rechtsverbindliche Ausweisung von Vorranggebieten für die Windenergienutzung sein können. Der Verwaltungsgerichtshof Mannheim hat die Methodik des Regionalverbands Südlicher Oberrhein in seinem Urteil zur Teilfortschreibung bereits Ende 2006 umfassend bestätigt.

Somit sind die Ergebnisdaten des TUV Süd im Windatlas in der vorliegenden Form keine belastbare Grundlage für die Ausweisung von Vorranggebieten in Süddeutschland. Vor diesem Hintergrund hat der Regionalverband Südlicher Oberrhein festgelegt, dass nicht ab 5,3 m/sec geplant wird, sondern nur in Gebieten mit einer Windhöffigkeit von mindestens 6 m/sec. Er weicht damit vom Windkrafterlass ab. Daraus kann geschlossen werden, dass der Windkrafterlass keine verbindliche Grundlage für die Windkraftplanung in Baden-Württemberg ist. Mit dieser Vorgehensweise hat der Regionalverband Südlicher Oberrhein unnötige Planungskosten der öffentlichen Hand gespart.

Die Windhöffigkeit ist die Grundvorrausetzung für die Wirtschaftlichkeit. Die Wirtschaftlichkeits-problematik ist speziell in Baden-Württemberg wegen des geringen Winddargebots Gegenstand der öffentlichen Diskussion und wird durch die Ertragsdaten der TransnetBW belegt. Oft wird als Hauptgrund die zu optimistischen Windgutachten genannt. So kommt Werner Daldorf vom Bundesverband der Windindustrie zu dem Schluss, dass zwei Drittel aller Windkraftanlagen in Deutschland unwirtschaftlich betrieben werden. Diese Aussage beruht auf der Auswertung von über 1000 Jahresabschlüssen von 2001 bis 2011. Anhand solcher Auswertungen wurden auch vom Deutschen Windenergie Institut (DWI) Empfehlungen für einen wirtschaftlichen Betrieb von Windkraftanlagen erlassen. Diese lauten:

  • mindestens 2000 Volllaststunden (VLh)
  • Mindestertrag 60 Prozent des Referenzertrages

Vergleicht man die statistischen Zahlen des Landes Baden-Württemberg mit diesen Grenzwerten, so erkennt man, dass großflächig keine Wirtschaftlichkeit gegeben ist: 2014: 1033 Volllaststunden

Es gibt nur wenige Gebiete in denen mehr als 60 Prozent des Referenzertrages erreicht wurde. Die meisten Windkraftanlagen in Baden-Württemberg wurden aufgrund zu optimistischen Wind-gutachten errichtet. Nach der Reduzierung der erhöhten Anfangsvergütung im EEG 2014 reichen diese 60 Prozent Mindestertrag nicht mehr aus, es sollten 70 Prozent sein. Dies entspricht einer Windhöffigkeit von 6,3 m/sec in 140 Meter Nabenhöhe.

Bedarfsgerechte Befeuerung Als Luftfahrthindernis müssen die Windkraftanlagen neben einem vorschriftsmäßigen Anstrich eine Tages- und Nachtbeleuchtung aufweisen. Diese sogenannte Befeuerung unterliegt einem technischen Fortschritt. „So viel Befeuerung wie nötig, so wenig wie möglich“ lautet die Devise. Hintergrund sind Anwohnerbeschwerden, der Hinweis auf den Artenschutz und anderes. Um die Akzeptanz der Windenergie sicherzustellen, bedarf es einer Minimierung der Lichtimmission. Dabei muss aber stets die Luftverkehrssicherheit gewährleistet sein. Es werden verschiedene Ansätze verfolgt:

Einsatz von Sichtweitenmessgeräten zur Reduzierung der Lichtstärke auf 30 Prozent beziehungsweise 10 Prozent bei guter Sicht.

  • Minimierung der Abstrahlung nach unten
  • Parksynchronisation der Nachtbefeuerung (wird heutzutage bei der Genehmigung verlangt)
  • Bedarfsgerechte Befeuerung (Radar), Windpark bleibt nachts unbefeuert, Befeuerung wird nur eingeschaltet wenn sich ein Fluggerät näher als vier Kilometer annähert. (z.B. Airspex)

Windkraft und Radaranlagen Windkraft und Radaranlagen vertragen sich nicht. Dies ist allgemein bekannt und gilt nicht nur für die Radaranlagen der DFS, der Luftraumüberwachung, sondern auch für die Radarstation des Deutschen Wetterdienstes, die beide ihrem gesetzlichen Auftrag nachkommen müssen.

Bedarfsgerechte Abschaltung von Windkraftanlagen? Die temporäre softwaregesteuerte Abschaltung von Windkraftanlegen in der Nähe von militärischen Flugplätzen konnte in Norddeutschland entwickelt und erprobt werden. Die geringen Flugaktivitäten der Bundeswehr-Jets erlauben es, dass die Anlagen bei Flugbetrieb gestoppt werden, sodass eine Störung des Radarbildes ausgeschlossen ist. Kaum war dieses Verfahren fertig und zugelassen, so meldete sich der Bundesverband Windenergie zu Wort: „Dies lässt hoffen, dass die Regelung bei den zivilen Radaranlagen der DFS auch bald nachfolgt.“ Von dieser bei den Militärs machbaren Lösung abzuleiten, dass dies auch auf die zivilen Radaranlagen übertragbar sei, würde indes die Tatsache verkennen, dass die Radaranlagen der DFS an den internationalen Flughäfen völlig andere Betriebszeiten haben und die Militärlösung daher nicht auf die DFS übertragbar ist.

Ihr Kontakt zum BWLV in allen Fragen zur Windkraft Der BWLV vertritt in Person von Hansjörg Jung, Präsidialrat für Natur- und Umweltschutz sowie Beauftragter für Windenergie, die Interessen der Luftsportler im Land, damit ein gedeihliches Miteinander in Sachen Windkraft möglich ist. Vereine oder Luftsportler können sich direkt an ihn wenden, wenn sie Informationen oder Hilfestellungen bei geplanten Windkraftanlagen in ihrer Nähe brauchen. Seine Kontaktdaten: E-Mail: jung@bwlv.de, Telefon: 07032/6934