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Windenergieanlagen und Brandgefahr

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Anfang Januar ist bei Wartungsarbeiten im Windpark Lindchen in Uedem in Brand in einer Anlage ausgebrochen. Hierbei wurden zwei Personen verletzt, die sich zu diesem Zeitpunkt in der Anlage aufhielten. Es stellt sich die Frage, welche brandschutztechnischen Sicherheitsmaßnahmen werden getroffen, um das Brandrisiko bei WEA zu minimieren, und welche Maßnahmen werden im Falle eines Brandes ergriffen? Der nachstehende Fachbeitrag umreist die wesentlichen Anforderungen, die an WEA gerichtet werden und gibt einen Überblick zum Thema.

Fachbeitrag von Dipl.-Ing. Sascha Schulz, EnergieAgentur.NRW

Wie häufig kommen Brände an Windenergieanlagen vor?
In Deutschland waren Ende 2015 fast 26.000 Windenergieanlagen in Betrieb. Laut Angaben des Bundesverbandes Windenergie e.V. ist es in den vergangenen Jahren an sechs (2012), sieben (2013) bzw. vier (2014) WEA zu einem Brand gekommen; hierbei konnte ein Übergreifen der Feuer auf die Umgebung stets verhindert werden.

Was sind die Ursachen für Brände an Windenergieanlagen?
Brände können insbesondere in der Gondel, im Turm sowie in der Umspannstation der Windenergieanlagen entstehen. Zu den typischen Ursachen der Brandentstehung an WEA zählen Blitzschlag, Fehler in elektrischen Einrichtungen (z.B. leistungselektronische Bauteile, Steuerungselektronik), Funkenflug durch Überlastung mechanischer Bremsen sowie feuergefährliche Arbeiten im Rahmen von Wartungs- und Reparaturarbeiten. Zu den brennbaren Komponenten einer WEA zählen insbesondere Elektrokabel, Getriebe-, Transformator- und Hydrauliköle sowie weitere brennbare Materialien wie das Maschinenhaus selbst oder die i.d.R. aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) gefertigten Rotorblätter. Entstehungsbrände können sich daher auf das Maschinenhaus sowie auf die Rotorblätter ausbreiten und zu einem Totalschaden führen.

Welche präventiven Maßnahmen zur Brandvorbeugung werden ergriffen?
Grundsätzlich müssen WEA so beschaffen sein, dass der Entstehung eines Brandes der Anlage und der Brandweiterleitung auf die Umgebung vorgebeugt wird (siehe Windenergie-Erlass NRW, Nr. 5.2.3.2). Hierbei geht es zunächst um konstruktionsbedingte Vorkehrungen, z.B. Verwendung nichtbrennbarer Materialien, um Brände innerhalb einer Anlage erst gar nicht entstehen zu lassen. Als weitere brandschutztechnische Maßnahmen zur Vermeidung der Brandentstehung an WEA werden standardmäßig Blitzschutzanlagen eingesetzt, um Überspannungen durch Blitzeinschläge zu vermeiden. Daneben dienen Systeme zur Brandfrüherkennung, z.B. Brandmelder, sowie aktive Löschsysteme dazu, die Brandentstehung zu registrieren und eine Brandausbreitung möglichst frühzeitig zu verhindern. Moderne WEA verfügen über unterschiedliche Sensoren, um beispielsweise die Betriebstemperaturen einzelner Komponenten (Maschine, Schaltschränke etc.) messtechnisch zu überwachen. Die Brandfrüherkennung sowie die automatisierte Weiterleitung an die Fernüberwachungszentrale sind von großer Bedeutung, da sich im regulären Betrieb keine Personen auf der Anlage aufhalten. Daneben sind Brandschutzvorschriften obligatorisch, die vor allem bei Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten von Bedeutung sind, z.B. das Vorhalten von Handfeuerlöschern, Rauchverbote, etc.

Welche rechtlichen Vorgaben gelten für Windenergieanlagen?
Für die Beurteilung von Windenergieanlagen gelten die materiellen Vorschriften der Landesbauordnung (BauO NRW). Hiernach handelt es sich bei WEA um bauliche Anlagen besonderer Art und Nutzung (Sonderbau). Nach § 68 i.V.m. § 54 BauO NRW können an diese Anlagen im Einzelfall besondere Anforderungen gestellt werden, um die mit dem Gesetz verfolgten allgemeinen Anforderungen zur Sicherung der öffentlichen Sicherheit und Ordnung zu verwirklichen (§ 3 Abs. 1 Satz 1 BauO NRW).

Bauliche Anlagen sind so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zu halten, dass die öffentliche Sicherheit oder Ordnung, insbesondere Leben, Gesundheit oder die natürlichen Lebensgrundlagen, nicht gefährdet wird (§ 3 Abs. 1 Satz 1 BauO NRW).

Für WEA mit einer Höhe von mehr als 30 Metern ist deshalb im Rahmen des anlagen- und standortbezogenen Genehmigungsverfahrens mit den Bauvorlagen ein Brandschutzkonzept vorzulegen. Dieses hat die Anforderungen des § 9 der Verordnung über bautechnische Prüfungen (BauPrüfVO) zu erfüllen (u.a. Zufahrten für Feuerwehr). Mit dem Brandschutzkonzept müssen zudem besondere Risiko- und Standortfaktoren berücksichtigt und die erforderlichen vorbeugenden Brandschutzmaßnahmen festgelegt werden (vgl. § 54 Abs. 2 BauO NRW). Die Konzepte sind von staatlich anerkannten Sachverständigen für die Prüfung des Brandschutzes zu erstellen. Soll eine WEA an einem Standort mit „besonderen Standort- und Risikofaktoren“ errichtet werden, etwa im Wald, sind neben den regelmäßig zu beachtenden Anforderungen (z.B. Blitzschutzanlagen, Wartung und Instandhaltung) weitere geeignete Vorkehrungen zu treffen (z.B. möglichst Verwendung nicht brennbarer Baustoffe, Brandfrüherkennung mit automatischer Abschaltung und vollständige Trennung von der Stützenergie) sowie in besonderen Einzelfällen kann die Vorhaltung einer selbsttätigen Feuerlöschanlage erforderlich sein (siehe Windenergie-Erlass NRW).

Was passiert im konkreten Brandfall?
In Nordrhein-Westfalen werden aktuell WEA mit Naben- bzw. Turmhöhen von ca. 100 bis 150 Meter betrieben. Führt ein Entstehungsbrand dazu, dass das Maschinenhaus oder die Rotorblätter in Brand geraten, so sind die Möglichkeiten der Brandbekämpfung durch die örtlichen Feuerwehren sehr beschränkt, da die großen Höhen mit den Hubrettungsfahrzeugen der Feuerwehren nicht erreicht werden können (ca. 35 Meter). In diesen Fällen konzentriert sich die Feuerwehr auf das „kontrollierte Abbrennen“ der Anlage. Darüber hinaus wird ein Sicherheitsbereich (mindestens 500 Meter) um die Anlage durch weiträumiges Absperren eingerichtet, um insbesondere den Schutz vor herabfallenden Teilen zu gewährleisten und ein Übergreifen auf die Umgebung zu verhindern. Die örtlichen Feuerwehren verfügen dabei über die entscheidende Ortskenntnis, um den Einsatzort schnell erreichen zu können; Hilfestellung hierzu bietet auch das Notfallinformationssystem für Windenergieanlagen (WEA NIS). Hierbei handelt es sich um ein bundesweites Anlagen-Register, mit dem Informationen über WEA (Standort, Technische Daten, Lageplan) für die Notfall-Einsatzkräfte, z.B. Rettungsdienste und Feuerwehren, zur Verfügung gestellt werden.

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