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Befeuerung verträglich gestalten: Welche akzeptanzsteigernden Lösungen erlaubt die neue Verwaltungsvorschrift?

 

Die nächtliche Befeuerung von Windenergieanlagen ist ein Dauerbrenner. Die rot blinkenden Lichter empfinden viele Menschen als störend. Um die visuellen Emissionen zu reduzieren, wurde 2015 die Verwaltungsvorschrift zur Kennzeichnung von Luftfahrthindernissen in wesentlichen Punkten neu geregelt. Mit welchen Vorkehrungen sich die Hinderniskennzeichnung von Windenergieanlagen verträglicher gestalten lässt, beschreibt der Fachartikel.

Fachbeitrag von Simon Trockel, EnergieAgentur.NRW

Der Ausbau der Windenergie in Nordrhein-Westfalen entwickelte sich in den vergangenen Jahren zunehmend. Nicht immer stoßen die Vorhaben vor Ort auf die Akzeptanz der Anwohner. Ein wiederkehrendes Thema sind unter anderem die roten Blinklichter, die Luftfahrzeuge vor dem Lufthindernis warnen. Im Hochsauerlandkreis hat die Politik auf das dauernde nächtliche Leuchtfeuer reagiert:  Die Befeuerung der bereits bestehenden 113 Windräder würden von Anwohnern selbst noch in großer Entfernung als sehr störend empfunden. So beschreibt zumindest der Kreistag die Lage in einer Resolution an den nordrhein-westfälischen Landtag, in der er eine Verringerung der Störungen fordert. Insbesondere soll der Einsatz einer bedarfsgerechten Kennzeichnung durch gesetzliche Landesregelungen verpflichtend werden. Damit würden Windenergieanlagen in der Dunkelheit nicht mehr ständig, sondern nur noch bei einem sich nähernden Luftfahrzeug befeuert.

Rechtliche Regelungen zur Hinderniskennzeichnung
Eine solche Regelung zur verpflichtenden bedarfsgerechten Nachtbefeuerung gibt es bundesweit vorerst nur in Mecklenburg-Vorpommern. Dort sind laut der Landesbauordnung Windparks, für die eine Umweltverträglichkeitsprüfung durchzuführen ist, mit der entsprechenden Technik zu versehen. Grundsätzlich zulässig ist das Verfahren seit der Änderung der Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zur Kennzeichnung von Luftfahrthindernissen (AVV Kennzeichnung), die im Juli 2015 vom Bundesrat beschlossen worden ist. Diese Verwaltungsvorschrift konkretisiert die Regelungen der International Civil Aviation Organization (ICAO), Annex 14. Darin sind die Lichtintensität und Leuchtfeuerfarbe, die Blink- und Blitzfrequenzen sowie die Abstrahlwinkel für die Kennzeichnung von Windenergieanlagen als Luftfahrthindernis international festlegt. Die AVV Kennzeichnung präzisiert nationale Abweichungen für Deutschland. Demnach müssen neue Windenergieanlagen ab einer Gesamthöhe von 100 Metern – in Sonderfällen, etwa in der Nähe von Flughäfen oder Hubschrauberlandeplätzen, auch darunter – nachts durch eine Befeuerung als Warnung für Luftfahrzeuge erkennbar sein. Ist die Anlage höher als 150 Meter, muss die Tag- und Nachtkennzeichnung erweitert werden.

Die AVV Kennzeichnung dient den zuständigen Behörden als Grundlage für das Genehmigungsverfahren von Windenergieanlagen. Weil die visuellen Lichtemissionen unter das Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG) fallen, können entsprechende Maßnahmen zur Verringerung der Lichtemissionen zur Auflage gemacht werden.

Forschung zur Befeuerung von Windenergieanlagen
Wie sich unterschiedliche Befeuerungsdesigns technisch ausnehmen und umweltverträglich ausgestalten lassen, ist Gegenstand der Forschung. Richtungsweisend ist eine von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt geförderte Studie des Bundesverbandes Windenergie, die 2008 erstmals geltende rechtliche Vorgaben, Klärungsbedarfe und Lösungsmöglichkeiten zusammengestellt hat. Auch die Umweltpsychologie hat sich mit den Auswirkungen von Befeuerungssystemen auf die menschliche Gesundheit und den technischen Ansatzmöglichkeiten zur Verbesserung der Akzeptanz intensiv befasst. Und die Anwendungsforschung beschäftigt sich mit der Entwicklung neuer technischer Systeme, die die Lichtbelastung reduzieren und zugleich die Anforderungen der Luftsicherheit erfüllen.

Akzeptanzfördernde Neuerungen der Verwaltungsvorschrift
Mit der Änderung der Verwaltungsvorschrift wurde die Hinderniskennzeichnung in wesentlichen Punkten neu geregelt, um die Maßnahmen verträglicher gestalten zu können und damit die Akzeptanz für neue Anlage zu verbessern. Die seit dem 26. August 2015 geltende neue Fassung sieht die Zulassung neuer Lichttechnologien, die Einführung von Obergrenzen für die Lichtstärke der Tag- und Nachtbefeuerung und die Verringerung der Mindestanzahl der Befeuerungsebenen vor. Ziel der Änderung war es, damit eine bundeseinheitliche Leitlinie zu schaffen, die zugleich den Fachbehörden ausreichend Spielraum hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung der Kennzeichnung im Einzelfall gibt. Zu den zentralen akzeptanzsteigernden Maßnahmen gehören im Einzelnen:

Zur Tageskennzeichnung (AVV Nr. 15 und 16) von Windenergieanlagen mit einer Gesamthöhe von 150 Metern kann auf den zweiten orangen oder roten Streifen an den Rotorblättern sowie auf die Markierung des Maschinenhauses verzichtet werden, wenn stattdessen ein weiß blitzendes Leuchtfeuer auf der Gondel installiert wird. In diesem Fall darf der Abstand zwischen Tagesfeuer und Rotorblattspitze maximal 50 Meter betragen.

Für die Nachtkennzeichnung (AVV Nr. 13, 14 und 17 bis 21) wurden die Spezifikationen der Befeuerung erweitert. Zum einen wurde die Synchronisierung der Leuchtfeuer verpflichtend geregelt um durch ein gleichzeitiges Blinken der Lichter eine Beruhigung zu erreichen. Zum anderen kann ein Windpark nunmehr im Block befeuert werden. Früher nur im Ausnahmefall möglich, sollen jetzt im Regelfall nur noch die peripheren Windenergieanlagen eines Windparks blinken. So können die innen stehenden Anlagen ausgespart werden, sofern sie nicht deutlich höher als die äußeren Anlagen sind.

Reduziert wurde außerdem die Anzahl der Befeuerungsebenen am Turm. Die neue Regelung schreibt nur noch einen Befeuerungsring vor, sofern dieser maximal 100 Meter vom Boden entfernt ist.

Ein weiterer Ansatzpunkt sind die Leuchtfeuer selbst. So werden für die Lichtstärken der verschiedenen Befeuerungsvarianten einzuhaltende Ober- und Untergrenzen definiert. Ferner kann die Beleuchtungsintensität mithilfe eines Sichtweitenmessgeräts reguliert und den Lichtverhältnissen angepasst werden. Bei guten Sichtverhältnissen lässt sich so die sogenannte Nennlichtstärke der Leuchtfeuer herabsenken. Durch das Dimmen kann die Lichtstärke nach Angaben des Bundesverbandes Windenergie um bis zu 90 Prozent reduziert werden.

Die neue AVV lässt zudem erstmals eine bedarfsgerechte Befeuerung für die Nachtkennzeichnung zu (AVV Nr. 17.4). Dafür haben Unternehmen gemeinsam mit Forschungsinstitutionen inzwischen verschiedene radarbasierte Steuerungssysteme entwickelt, die Flugbewegungen im Umfeld von Windenergieanlagen erfassen und die Befeuerung nur dann einschalten, wenn ein Flugzeug in den zu überwachenden Luftraum eindringt, d.h. niedriger als 600m über der Geländeoberkante fliegt und näher als 4 km an die Windenergieanlagen herankommt. Voraussetzungen für die Genehmigung einer bedarfsgerechten Befeuerung sind, dass

  • sich die Anlage außerhalb von Flugplatzbereichen im Luftraum der Klasse G befindet; 
  • die nächtliche Befeuerung mit dem Feuer W, rot bzw. Feuer W, rot ES erfolgt;
  • das gewählte System alle genannten systemischen Vorgaben gemäß AVV Anhang 6, zu der auch eine Notstromversorgung gehört, erfüllt und von der Deutschen Flugsicherung (DFS) anerkannt ist.

Außerdem prüft die zuständige Luftfahrtbehörde auf Grundlage einer Stellungnahme der DFS, ob die bedarfsgerechte Nachtkennzeichnung im konkreten Einzelfall keine Gefahr für die Flugsicherheit darstellt.

Radarsysteme zur bedarfsgerechten Befeuerung

  • Das Airspex-System, das gemeinsam von Enertrag Systemtechnik und Airbus Defence & Space entwickelt worden ist und als erste technische Lösung seiner Art bereits im Jahr 2014 eine vorläufige Anerkennung der DFS erhalten hat, wurde kurz nach der Veröffentlichung der neuen AVV zugelassen. Die Radarsensoren werden an den Masten der an den Rändern des Windparks befindlichen Anlagen installiert und überwachen den Luftraum bis zu einer Entfernung von acht Kilometern und einer Höhe von 600 Metern. Das System, das im nordfriesischen Bürgerwindpark Ockholm-Langenhorn getestet wurde und inzwischen auch in den Windparks Langenhorn II und Bordelum II genutzt wird, kostet bei einem Windpark in einer Größe von bis zu zehn Windenergieanlagen rund 750.000 Euro in der Anschaffung. Hinzukommen kommen weitere Kosten in der Größenordnung von 10.000 Euro für die jährliche Wartung mit Funktionstest, die die AVV Kennzeichnung vorschreibt.
  • Das System der Quantec Networks-Unternehmensgruppe basiert auf der Primärradar-Entwicklung des dänischen Radarspezialisten Terma A/S. Es wurde am 4. März 2016 von der DFS zugelassen und wird im Pilot-Windpark Krampfer im brandenburgischen Plattenberg eingesetzt. Einem Schiffsradar ähnlich, sendet eine sich drehende Antenne elektromagnetische Strahlen in den zu überwachenden Luftraum aus. Das System, das eine Reichweite von 18 Kilometer hat, kann mehrere beieinander liegende Windparks abdecken und ist mit rund 500.000 Euro etwas günstiger. Es wird sowohl zur Erstausstattung als auch zur Nachrüstung von Bestandanlagen angeboten.
  • Als zweiter Partner von Terma A/S hat der deutsche Windturbinenhersteller Nordex ein System auf den Markt gebracht, das auf der gleichen Technologie basiert. Es wurde im schleswig-holsteinische Windpark Janneby getestet und hat ebenfalls am 4. März 2016 die DFS-Anerkennung erhalten.

Etwas preiswerter soll ein Primärradar-System sein, das auf Passivradar basiert. Das Parasol-System wird derzeit vom Windenergie-Pionier Dirkshof gemeinsam mit dem Fraunhofer Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik im Feldversuch seit 2013 im Bürgerwindpark Reußenköge getestet. Das System gibt keine eigene Radarstrahlung ab, sondern nutzt stattdessen vorhandene Rundfunksendernetze. Es wertet DVB-T und DAV+-Signale aus, um Luftfahrzeuge auf eventuellem Kollisionskurs zu orten. Eine vorläufige Anerkennung der DFS liegt seit dem 1. Halbjahr 2015 vor; eine marktfähige Zulassung steht derzeit noch aus.

Sekundärradar-basierte Lösungen wie die Nutzung der Signale von Transpondern an Bord von Transportflugzeugen sind in Deutschland nicht zulässig, weil im deutschen Luftraum keine Transponderpflicht besteht. Das wäre jedoch Voraussetzung für die Sicherstellung einer flächendeckenden Hinderniskennzeichnung.

Ausblick
Was in der neuen Verwaltungsvorschrift als Maßgabe vorgegeben ist, wollen die Umweltminister der Länder – dem Beispiel von Mecklenburg-Vorpommern folgend – bei der Errichtung von neuen Anlagen gesetzlich festlegen. Sie haben den Bund und den Fachausschuss Windenergie im Rahmen der Umweltministerkonferenz Anfang Dezember 2016 aufgefordert , die bedarfsgerechte Befeuerung von Windenergieanlagen deutschlandweit zur Pflicht zu machen. Im Januar 2017 hat außerdem der nordrhein-westfälische Landtag in einem Antrag an die Landesregierung gefordert, die Initiierung von Pilotprojekten zu prüfen und die Forschung und Entwicklung zur bedarfsgerechten Befeuerung aktiv voranzutreiben. Weiterhin soll geprüft werden, ob künftig der Einsatz solcher Systeme auf die Ersatzgelder, die die Betreiber von Windenergieanlagen für den Eingriff in das Landschaftsbild zu leisten haben, angerechnet werden kann. In Schleswig-Holstein wird in den Fällen bereits ein Abschlag auf die Ersatzzahlung gewährt.

In der Zwischenzeit haben Kommunen nach Auffassung von Fachanwalt Oliver Frank, Sprecher des Arbeitskreises Kennzeichnung des Bundesverbands Windenergie, die Möglichkeit, die bedarfsgerechte Nachtkennzeichnung mit Betreibern eines geplanten Windparks auszuhandeln. Beide Parteien könnten einen städtebaulichen öffentlich-rechtlichen Vertrag schließen, in dem sich der Betreiber zu einer Ausrüstung der Anlagen mit einem Primärradar-System verpflichtet. Ob eine Gemeinde dies als Bedingung im Flächennutzungsplan festschreiben darf, werde derzeit vielerorts noch diskutiert.

Für die Durchsetzung der bedarfsgerechten Steuerung der Leuchtfeuer in bestehenden Windparks sind die Kosten der Systeme entscheidend. Zunächst werden Betreiber größerer Windparks auf die Technik setzen, ist man beim Bundesverband Windenergie überzeugt. Umso öfter diese Technik allerdings zum Einsatz komme, umso schneller könnten Kostensenkungspotenziale erschlossen werden, so dass die Systeme sich Schritt für Schritt insgesamt durchsetzen werden.

Foto: Enertrag

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