Die Versorgung der Menschheit mit Energie erfolgt traditionell durch die Nutzung fossiler Brennstoffe wie Erdöl, Erdgas, Steinkohle und Braunkohle. Das Ende der Ressourcen ist jedoch abzusehen, gleich wie weit man es durch unterschiedliche Annahmen über die Entwicklung der Menschheit und der Verbrauchsgewohnheiten in die nahe oder ferne Zukunft rechnen kann. Unbestritten sind auch die umweltbelastenden Emissionen durch die Nutzung dieser Brennstoffe in Form von Schwefeldioxid, Stickoxid, Kohlendioxid, Staub und Kohlenmonoxid.
In dieser Situation werden die Erforschung und Nutzung sogenannter „regenerativer“ Energien wie Wind- und Wasserkraft, Solarenergie und Biomasse immer wichtiger und rücken verstärkt ins öffentliche Interesse. Obwohl die Wasserkraft die mit Abstand am längsten und intensivsten genutzte erneuerbare Energieform ist, trug sie 1993 gerade einmal mit 1,2 % zur Primärenergieversorgung Deutschlands bei (2004 rund 4,2%). Der Beitrag der anderen regenerativen Energieformen lag insgesamt bei 1%. Die Windkraft ist jedoch auf dem Wege, die Nutzung der Wasserkraft zu überrunden.
Die verstärkte Nutzung der Windkraft bringt neben positiven Impulsen für Wirtschaft und Arbeitsmarkt jedoch auch Probleme bei der Standortsuche und -festlegung mit sich. Diese resultieren zum einen aus den Folgen der Windkraftnutzung für die Landschaft, zum anderen aus der fehlenden Akzeptanz, die solche Anlagen bei der Bevölkerung und Energieversorgern finden. Hier stellt sich verstärkt die Frage, welche Folgen die Errichtung all dieser Anlagen für die Landschaft und die Bevölkerung hat und wie die zuständigen Planungs- und Genehmigungsbehörden darauf reagieren sollen.
Die vorliegende Arbeit erläutert in Teil I die spezielle Situation im Versorgungsgebiet der PESAG AG und in Teil II die Grundlagen für die Beurteilung der ökologischen Auswirkungen von Windkraftanlagen. Im dritten Teil werden die gesetzlichen Grundlagen der Windkraftnutzung dargestellt und besonders berücksichtigt, inwieweit die gesetzlichen Vorschriften umveltrelevante Sachverhalte regeln. Zahlreiche Quellen und Urteile wurden dazu ausgewertet. In Teil IV werden die dargestellten gesetzlichen Regelungen daraufhin untersucht, inwieweit sie dazu geeignet sind, negative Umweltauswirkungen von Windkraftanlagen zu verhindern bzw. zu mindern um schließlich zu Vorschlägen für neue, wirksamere Regelungen zu gelangen.
Inhalt
Einführung
I. Windkraftnutzung im Versorgungsgebiet der PESAG AG.
1. Aktueller Stand der Windkraftnutzung
2. Bestimmungsgrößen der weiteren Entwicklung
2.1 Förderung
2.2 Wirtschaftlichkeit
2.3 Rechtliche Situation
2.4 Akzeptanz
2.5 Flächenverbrauch
2.6 Erschließung
3. Perspektiven der Windenergienutzung im Versorgungsgebiet
II. Ökologische Auswirkungen von Windkraftanlagen..
1. Auswirkungen von Windkraftanlagen auf Menschen
1.1 Akustische Effekte
1.1.1 Aerodynamische Geräusche
1.1.2 Mechanische Geräusche
1.1.3 Ausbreitung der Geräusche
1.2 Optische Effekte
1.2.1 Veränderung des Landschaftsbildes
1.2.1.1 Einstellung des Betrachters
1.2.1.2 Beschaffenheit der Landschaft
1.2.1.3 Gestaltung der Windkraftanlage
1.2.1.4 Anzahl und Anordnung der Windkraftanlagen
1.2.2 Abschattung
1.2.3 Lichtreflexe
1.3 Gefahrenpotential
1.3.1 Rotorbruch
1.3.2 Eisschlag
1.3.3 Blitzschlag
1.4 Elektromagnetische Effekte
1.4.1 Störungen durch elektrische Komponenten
1.4.2 Störungen durch Turm und Rotor
2. Auswirkungen von Windkraftanlagen auf die Fauna
2.1 Avifauna
2.1.1 Vogelschlag
2.1.2 Brutvögel
2.1.3 Standvögel
2.1.4 Zugvögel
2.1.5 Rastplätze für Wintervögel
2.2 Insekten
2.3 Andere Tiere
3. Auswirkungen von Windkraftanlagen auf die Flora
4. Sonstige Umweltauswirkungen von Windkraftanlagen
4.1 Flächenverbrauch, Bodenversiegelung
4.2 Windgeschwindigkeit
4.3 Mikroklima
4.4 Produktion und Betrieb
III. Gesetzliche Grundlagen bei Errichtung und Betrieb von Windkraftanlagen.
1. Energiewirtschaftliche Vorschriften
1.1 Energiewirtschaftsgesetz
1.2 Stromeinspeisungsgesetz
2. Immissionsschutzrechtliche Vorschriften
2.1 Begriff der Anlage
2.2 Genehmigungsbedürftige Anlagen
2.3 Vorschriften für nicht genehmigungsbedürftige Anlagen
3. Sicherheitstechnische Vorschriften
3.1 Gerätesicherheitsgesetz
3.1.1 Begriff des Geräts
3.2 Gewerbeordnung
4. Baurechtliche Vorschriften
4.1 Begriff des Vorhabens
4.2 Genehmigungsbedürftige Vorhaben
4.3 Bauplanungsrechtliche Vorschriften
4.3.1 Zulässigkeit von Vorhaben im Geltungsbereich eines
Bebauungsplans
4.3.2 Zulässigkeit von Vorhaben während der Planaufstellung
4.3.3 Zulässigkeit von Vorhaben im unbeplanten Bereich
4.3.3.1 Zulässigkeit von Vorhaben im unbeplanten Innenbereich
4.3.3.2 Zulässigkeit von Vorhaben im Außenbereich
4.3.4 Zulässigkeit von Nebenanlagen
4.4 Bauordnungsrechtliche Vorschriften
4.4.1 Allgemeine Anforderungen
4.4.2 Abstandsflächen
4.4.3 Gestaltung
4.4.4 Standsicherheit
4.4.5 Schutz gegen Feuchtigkeit, Korrosion und Schädlinge
4.4.6 Brandschutz, Blitzschutz
4.4.7 Schall- und Erschütterungsschutz
4.4.8 Baustoffe, Bauteile, Einrichtungen und Bauarten
4.4.9 Typengenehmigung
4.5 Verfahren und Inhalt der Baugenehmigung
5. Naturschutzrechtliche Vorschriften
5.1 Begriff des Eingriffs in Natur und Landschaft
5.2 Verfahren und Inhalt der Eingriffsregelung
5.2.1 Vermeidung von Beeinträchtigungen
5.2.2 Ausgleich von Beeinträchtigungen
5.2.3 Abwägung der Anforderungen
5.2.4 Ersatzmaßnahmen
5.2.5 Befreiungen
6. Umweltverträglichkeitsprüfung
IV. Ergebnisse
1. Energiewirtschaftsgesetz, Stromeinspeisungsgesetz, UPV-Gesetz, Gewerbeordnung, Gerätesicherheitsgesetz
2. Bundesimmisionsschutzgesetz, TA Lärm, VDI-Richtlinien
3. Bauordnung NW
4. BauGB
4.1 Windkraftanlagen im Geltungsbereich eines Bebauungsplans
4.2 Windkraftanlagen im unbeplanten Innenbereich
4.3 Windkraftanlagen im Außenbereich
5. BNatSchG, LG NW
6. Regelungen im Kreis Paderborn
7. Entwurf einer Genehmigungsrichtlinie
7.1 Standort von Windkraftanlagen
7.2 Anordnung und Abstände
7.3 Ausführung der Anlagen
7.4 Nutzungsende
8. Genehmigungsunterlagen
V. Zusammenfassung..
VI. Literaturverzeichnis.
Einführung
Die Versorgung der Menschheit mit Energie erfolgt traditionell durch die Nutzung fossiler Brennstoffe wie Erdöl, Erdgas, Steinkohle und Braunkohle. Diese Ressourcen sind im Laufe von Millionen Jahren entstanden, so daß wir nicht warten können, bis sie sich neu bilden. Die vorhandenen Reserven sind folglich eine feste Größe. Das Ende der Ressourcen ist somit abzusehen, gleich wie weit man es durch unterschiedliche Annahmen über die Entwicklung der Menschheit und der Verbrauchsgewohnheiten in die nahe oder ferne Zukunft rechnen kann. Unbestritten sind auch die umweltbelastenden Emissionen durch die Nutzung dieser Brennstoffe in Form von Schwefeldioxid, Stickoxid, Kohlendioxid, Staub und Kohlenmonoxid.
In dieser Situation werden die Erforschung und Nutzung sogenannter „regene-rativer“ Energien wie Wind- und Wasserkraft, Solarenergie und Biomasse immer wichtiger und rücken verstärkt ins öffentliche Interesse. Obwohl die Wasserkraft die mit Abstand am längsten und intensivsten genutzte erneuerbare Energieform ist, trug sie 1993 gerade einmal mit 1,2 % zur Primärenergieversorgung Deutschlands bei[1]. Der Beitrag der anderen regenerativen Energieformen lag insgesamt bei 1%. Die Windkraft ist jedoch auf dem Wege, die Nutzung der Wasserkraft zu überrunden. Waren Ende 1995 in Deutschland 3.579 Windkraftanlagen mit einer Gesamtnennleistung von 1.126,9 MW installiert - was einem Anteil Windstrom von 0,54 % entspricht - so besteht in den nächsten 10 Jahren ein Ausbaupotential auf eine Leistung von 16.100 MW, was bereits einem Anteil von 7,78 % entsprechen würde[2]. Damit würde die Nutzung der Windkraft in Deutschland bereits eine interessante Größenordnung erreichen.
Dabei nimmt Nordrhein-Westfalen - obgleich im Binnenland gelegen - nach den Küstenländern Niedersachsen und Schleswig-Holstein Platz drei in der Liste der Windkraft-Länder ein. Hier ist der Ausbau der Gesamtleistung von jetzt 100 MW auf 2000 MW möglich[3]. Die verstärkte Nutzung der Windkraft bringt neben positiven Impulsen für Wirtschaft und Arbeitsmarkt jedoch auch Probleme bei der Standortsuche und -festlegung mit sich. Diese resultieren zum einen aus den Folgen der Windkraftnutzung für die Landschaft, zum anderen aus der fehlenden Akzeptanz, die solche Anlagen bei der Bevölkerung (und oft auch bei Energieversorgern) finden.
Diese Problematik wird besonders im Kreis Paderborn deutlich, wo Ende 1995 bereits 37 Windkraftanlagen mit einer Leistung von 14,15 MW standen und eine Flut von Genehmigungsanträgen eine Vielzahl von weiteren Anlagen erwarten läßt. Hier stellt sich verstärkt die Frage, welche Folgen die Errichtung all dieser Anlagen für die Landschaft und die Bevölkerung hat und wie die zuständigen Planungs- und Genehmigungsbehörden darauf reagieren sollen.
Die vorliegende Arbeit schafft nun - nachdem in Teil I die spezielle Situation im Versorgungsgebiet der PESAG AG erläutert wird - in Teil II die Grundlage für die Beurteilung der ökologischen Auswirkungen von Windkraftanlagen. Im dritten Teil werden die gesetzlichen Grundlagen der Windkraftnutzung dargestellt. Insbesondere wird darauf eingegangen, inwieweit die gesetzlichen Vorschriften umveltrelevante Sachverhalte regeln. In Teil IV werden die dargestellten gesetzlichen Regelungen daraufhin untersucht, inwieweit sie dazu geeignet sind, negative Umweltauswirkungen von Windkraftanlagen zu verhindern bzw. zu mindern um schließlich zu Vorschlägen für neue, wirksamere Regelungen zu gelangen.
I. Windkraftnutzung im Versorgungsgebiet der PESAG AG
Die PESAG AG ist der regionale Energieversorger für den Kreis Paderborn und für Teile des Kreises Höxter. Das Versorgungsgebiet hat in Ost-West-Richtung eine Ausdehnung von ca. 100 km. Die Nord-Süd-Ausdehnung beträgt im Mittel etwa 50 km. Die westliche Hälfte des Gebietes ist eine nach Osten schwach ansteigende, leicht hügelige Ebene, in der nur wenig Möglichkeiten für den wirtschaftlichen Betrieb von Windkraftanlagen bestehen. Ganz anders sieht es jedoch auf dem Egge-Gebirgszug aus, der etwa in der Mitte des Gebiets in Nord-Süd-Richtung verläuft. Der östliche Teil des Gebietes ist durch das Weserbergland geprägt und reich strukturiert. Hier und auf dem Mittelgebirgszug Egge gibt es zahlreiche Flächen, die sich zur Nutzung der Windkraft eignen[4].
Das PESAG-Versorgungsgebiet ist unten dargestellt[5].
1. Aktueller Stand der Windkraftnutzung
Zur Zeit sind im Kreis Paderborn 37 Windkraftanlagen mit einer Gesamtleistung von 14,15 Megawatt in Betrieb. Die Standorte befinden sich in den Gemeinden Paderborn, Altenbeken, Lichtenau, Borchen, Wünnenberg, Büren und Bad Lippspringe. Hinzu kommen im Kreis Höxter 20 Anlagen mit einer Leistung von 5,7 MW, und zwar in den Gebieten Höxter und Beverungen.
Alle bisher errichteten Windkraftanlagen speisen in das öffentliche Stromnetz ein. Nur sehr wenige der Anlagen erzeugen auch Strom zur Eigenversorgung. Diese Windkraftanlagen stellen somit kein Mittel zur Abkopplung von der öffentlichen Stromversorgung, sondern Investitionsobjekte dar.
Die vorhandenen Windkraftanlagen wurden alle vom Staat oder vom Land gefördert, wodurch größtenteils ein wirtschaftlicher Betrieb erst möglich wurde.
Im Jahr 1996 rechnet die PESAG AG mit der Errichtung von weiteren 60 bis 70 Anlagen.
Die Zahlen sind deutliche Zeichen einer stürmischen Entwicklung der Windkraftnutzung in diesem Gebiet. Ob dieser Trend zukünftig anhält oder ebenso überraschend, wie er gekommen ist, wieder verschwindet, hängt von verschiedenen Faktoren ab, deren Entwicklung zum Teil schwer vorhersehbar ist.
2. Bestimmungsgrößen der weiteren Entwicklung
2.1 Förderung
Das Bundesministerium für Forschung und Technologie fördert die Entwicklung von Windkraftanlagen schon seit 1974. Eines der größten Förderprogramme ist das „250 MW Wind“-Programm, das die Verbesserung der technischen Konzepte der Windenergieanlagen und die Verfügbarkeit zum Ziel hat[6]. Wegen der großen Nachfrage wurde das Programm, das ursprünglich auf 100 MW Wind ausgelegt war, 1991 auf 250 MW aufgestockt.
Anträge für die Förderung konnten bis zum 31.12.95 eingereicht werden. Bis zum Juni 94 wurden jedoch bereits rund 9000 Anlagen beantragt und zwei Drittel der verfügbaren Leistung bewilligt. Das bedeutet, daß viele der Anträge, die eingereicht wurden, nicht mehr gefördert werden[7].
Die Förderung durch das BMFT erfolgt entweder in Form eines Betriebskostenzuschusses oder als einmaliger Investitionskostenzuschuß. Der Betriebskostenzuschuß beträgt 6 Pf pro erzeugter elektrischer Energie, für die eine Einspeisevergütung erfolgt, und 8 Pf pro kWh, für die Energie, für die keine Einspeisevergütung erfolgt. Der Investitionskostenzuschuß berechnet sich nach einer Formel aus Nabenhöhe in Meter x Rotorkreisradius in Meter x 400. Gezahlt werden jedoch höchstens 90.000 DM und höchstens 60% des Rechnungsbetrags für die Windenergieanlage.
Eine weitere Förderung von Windenergieanlagen ist im Rahmen des Programms ELDORADO möglich, wenn deutsche Hersteller ihre Anlagen in Ländern mit unterschiedlichen klimatischen Bedingungen einsetzen.
2.2 Wirtschaftlichkeit
Die Wirtschaftlichkeit von Windkraftanlagen hing zunächst sehr stark von der Höhe der öffentlichen Förderung ab. Mittlerweile ist es jedoch aufgrund der verbesserten Anlagentechnik und sinkender Investitionskosten möglich, innerhalb weniger Jahre schwarze Zahlen zu schreiben. Ein Faktor bleibt dabei natürlich auch weiterhin die Einspeisevergütung nach dem Stromeinspeisungsgesetz. Diese betrug für das Jahr 1995 17,26 Pf/kWh und wird für das Jahr 1996 auf 17,21 Pf/kWh geschätzt[8]. Solange diese Vergütung gewährleistet ist, können Windkraftanlagen hier schon nach kurzer Zeit rentabel betrieben werden.
2.3 Rechtliche Situation
Die gesetzlichen Grundlagen bilden eine weitere wichtige Bestimmungsgröße der Windkraftnutzung. Die Haltung der Gesetzgeber gegenüber Windkraftanlagen scheint etwas zurückhaltend, jedoch positiv zu sein: Im Bundesimmissionsschutzgesetz wurden Windkraftanlagen aus der Liste der nach dem vereinfachten Verfahren zu genehmigenden Anlagen herausgenommen und sind nun nicht mehr genehmigungsbedürftig nach dem BImSchG. Nach der Änderung des Landschaftsgesetzes Nordrhein-Westfalen stellen bis zu zwei nahe beieinanderliegende Windkraftanlagen nun keinen Eingriff in Natur und Landschaft mehr dar. Außerdem sieht der Gesetzgeber keinen Anlaß, das Stromeinspeisungsgesetz zu ändern oder gar abzuschaffen. Allerdings ging er (noch) nicht so weit, Windkraftanlagen im Außenbereich generell als privilegierte Anlagen zu definieren, wie in einem Änderungsantrag zum Baugesetzbuch gefordert.
Alles in allem dürfte die stürmische Entwicklung der Windkraftnutzung weniger durch die Gesetzgeber als durch die örtlichen Gegebenheiten, also insbesondere durch die Politik der Kommunen gebremst bzw. beeinflußt werden. In den Kreisen Paderborn und Höxter steht man der Windkraft jedoch insgesamt positiv gegenüber und kanalisiert die Flut von Genehmigungsanträgen durch Ausweisung von Gebieten für die Windkraftnutzung.
2.4 Akzeptanz
Die Meinungen der Bürger im Kreisgebiet sind - wie auch in allen anderen Gebieten Deutschlands - geteilt. Je nach Standpunkt des Betrachters und dem Grad der Betroffenheit reicht das Spektrum der Meinungen von Ablehnung über Gleichgültigkeit bis zu nahezu kritikloser Befürwortung von Windkraftanlagen. Die Akzeptanz von Windkraftanlagen durch die allgemeine Bevölkerung scheint jedoch keinen großen Einfluß auf die weitere Entwicklung der Windkraftnutzung zu haben. Das zeigt sich insbesondere bei öffentlichen Anhörungen und Diskussionen, wo nur direkt Betroffene erscheinen.
2.5 Flächenverbrauch
Ein begrenzender Faktor der Windkraftnutzung sind die erforderlichen Flächen. Ein potentieller Standort für eine Windkraftanlage muß einerseits wind-höffig sein, um einen wirtschaftlichen Betrieb der Anlage zu ermöglichen. Andererseits sind durch verschiedene Restriktionen (Lärmschutz, Umweltschutz, Sicherheit) viele Gebiete gänzlich von der Windkraftnutzung ausgeschlossen, so daß die nutzbaren Flächen sehr begrenzt sind. Eine „bessere“ Ausnutzung der brauchbaren Flächen durch dichteres Aufstellen der Windkraftanlagen ist nicht möglich, weil diese sich dann gegenseitig stören. Sind die Lärmschutz-, Umweltschutz- und Sicherheitsanforderungen fest definiert, ist auch hier kein Spielraum zur Ausweitung der Windkraftnutzung vorhanden. Die geeigneten Flächen müssen also durch Planung bestmöglich genutzt werden.
2.6 Erschließung
Der Faktor „Erschließung“ ist in sofern für die weitere Entwicklung der Windkraftnutzung von Bedeutung, als Windkraftanlagen nur dort errichtet werden können, wo der erzeugte Strom weitergeleitet werden kann. In der Regel ist eine Einspeisung ins öffentliche Netz geplant und somit ein Anschluß an das Stromnetz der öffentlichen Energieversorger notwendig. Gerade im Kreis Paderborn sind die Kapazitäten der Netze jedoch ein Engpaß. Die Errichtung weiterer Windkraftanlagen deshalb nur möglich, wenn die Energieversorger zusätzliche Einspeisekapazitäten schaffen.
3. Perspektiven der Windenergienutzung im Versorgungsgebiet
Die Nutzung der Windkraft hat im Versorgungsgebiet sicher noch nicht ihren Höhepunkt erreicht, da bisher noch nicht im großen Stil geeignete Flächen ausgewiesen wurden. Manche Kommunen halten das selbst bei einer größeren Anzahl von Bauanträgen noch nicht für erforderlich. Werden jedoch zusätzliche Netzkapazitäten geschaffen und weitere Flächen ausgewiesen, wird die Zahl der Anlagen weiter sprunghaft steigen. Anträge, die auf Genehmigung warten, liegen reichlich vor. Um so wichtiger ist es für die Kreise Paderborn und Höxter, sich alle Aspekte der Windkraftnutzung vor Augen zu führen und rechtzeitig die Konsequenzen bei der Planung und Genehmigung von Windkraftanlagen zu ziehen.
II. Ökologische Auswirkungen von Windkraftanlagen
Im folgenden Teil werden alle bisher bekannten Auswirkungen von Windkraftanlagen auf die belebte und unbelebte Umwelt dargestellt, sowie Vermeidungsmöglichkeiten angesprochen. Zur umfassenden Beschreibung gehören auch solche Effekte, die in der Praxis im allgemeinen nur eine untergeordnete Rolle spielen, denn sie können in Einzelfällen eine erhebliche Bedeutung erlangen.
1. Auswirkungen von Windkraftanlagen auf Menschen
Die negativen Auswirkungen von Windkraftanlagen auf den Menschen und seinen Lebensraum, die in vielen Diskussionen großen Raum einnehmen, sollen in den folgenden Abschnitten genannt und beurteilt werden.
1.1 Akustische Effekte
Menschen, die in der Umgebung von Windkraftanlagen wohnen, werden unter bestimmten Umständen durch die Schallemissionen dieser Anlagen belästigt. Geräuschquellen können hierbei sein: Rotorblätter, Turm, Abspannungen und Maschinen, sowie Wechselwirkungen zwischen Rotor und Turm[9]. Welchen Anteil die einzelnen Komponenten an der Geräuschentwicklung haben, wird im folgenden erläutert.
1.1.1 Aerodynamische Geräusche
Aerodynamische Geräusche entstehen durch die Umströmung des Rotors, des Turmes und der Abspannungen, sowie durch Wechselwirkungen zwischen Rotor und Turm.
Das am Rotor entstehende Geräusch ist zumeist ein tonloses Rauschen, das im Gegensatz zu Schallemissionen mit tonalem Charakter als nicht so störend empfunden wird. Wesentliche Ursachen sind Turbulenzen in der Grenzschicht beim Umströmen des Rotorblattes und beim Ablösen der Grenzschicht am hinteren Ende des Flügels[10]. Der Geräuschpegel nimmt mit zunehmender Drehgeschwindigkeit des Rotors zu, so daß Windkraftanlagen mit drei oder mehr Rotorblättern wegen ihrer geringeren Schnellaufzahl schalltechnisch günstiger sind als Einblatt-Rotoren[11].
Durch das Umströmen des Turmes entsteht ebenfalls ein tonloses Rauschen, das durch die Windgeschwindigkeit und die Bauform des Mastes bestimmt wird. Wie leicht einzusehen ist, sind Rohrtürme schalltechnisch günstiger als Gittermasten[12]. Insgesamt sind die vom Turm ausgehenden windbedingten Geräusche jedoch zu vernachlässigen, da sie nicht windkraftspezifisch sind, sondern bei anderen Bauwerken auch vorkommen und außerdem nur als schwaches tonloses Rauschen auftreten[13].
Anders sind Schallemissionen zu bewerten, die durch die mechanischen Komponenten der Windkraftanlage entstehen, und die der Turm als Körperschall abstrahlt. Dieser Effekt wird im Abschnitt „Mechanische Geräusche“ behandelt.
Weiterhin sind aerodynamisch bedingte Geräusche an den Abspannungen des Mastes („Leitungssingen“) möglich.
Die zuvor beschriebenen Geräuschen haben eine Frequenz von etwa 1000 Hertz und liegen somit im hörbaren Frequenzbereich.
Die Schallemissionen, die aus der Wechselwirkung von Turm und Rotor entstehen, sind extrem niederfrequent (weniger als 100 Hertz) und können deshalb teilweise nicht gehört werden. Diese Geräusche entstehen jedoch nur bei Leeläufern, das heißt bei Anlagen, deren Rotor sich in Windrichtung hinter dem Turm befindet. Ursache dieser Geräuschentwicklung sind die turbulenten Luftbereiche, die durch die Umströmung des Turmes hinter diesem entstehen und durch die sich der Rotor bewegt[14].
Da das Phänomen des Infraschalls wenig bekannt ist, soll es etwas ausführlicher erläutert werden. Unter Infraschall versteht man Schwingungen mit einer Frequenz von weniger als 20 Hertz. Sie können vom Gehör nicht wahrgenommen werden. Natürliche Quellen für Infraschall gibt es viele, z. B. Vulkanausbrüche, Erdbeben, Luftturbulenzen, Donner, Wind, große Wasserfälle, Meeresbrandung und Eisberge. Aber auch technische Schallquellen sind bekannt: Heizungs- und Klimaanlagen, niedrigtourige Maschinen, Düsentriebwerke, lange Brücken und fast alle Verkehrsmittel[15].
Der Schalldruckpegel der Schädlichkeitsgrenze von Infraschall liegt bei etwa 120 dB[16]. Infraschall mit einer höheren Intensität führt zu direkten Auswirkungen beim Menschen, wie Unwohlsein, Brechreiz und Kopfschmerzen. So hohe Schalldruckpegel sind allerdings nur beim Umgang mit großen Raketen oder Jet-Triebwerken von Bedeutung[17]. Aber auch Infraschall von geringerer Intensität kann den gesamten Rumpf des Menschen in Schwingungen versetzen und zu Beschwerden führen, vor allem, wenn er nicht von hörbarem Schall überlagert wird[18]. Interessant ist außerdem, daß das menschliche Gehirn auf eine Frequenz von 7 Hertz besonders empfindlich reagiert, da diese der Frequenz der Alphawellen entspricht. Ein Mensch, der dieser Frequenz ausgesetzt ist, kann sich nicht mehr konzentrieren und wird müde[19]. Andererseits besteht die Vermutung, daß die Aktivität und Wachheit eines Menschen durch Frequenzen im Bereich 8 - 13 Hertz gefördert werden kann[20]. Infraschall kann darüber hinaus auch an Gebäuden Resonanzerscheinungen wie Vibrationen und Geräusche hervorrufen[21].
Für Windkraftanlagen bedeutet das, daß genügend große Entfernungen zu Gebäuden nicht nur wegen des hörbaren Schalls sondern auch wegen des Infraschalls eingehalten werden müssen. Die Intensität des bei leelaufenden Windkraftanlagen erzeugten Infraschalls hängt allerdings vom Abstand zwischen Turm und Rotor ab und kann durch größeren Abstand zwischen beiden reduziert werden[22].
Da dieses Phänomen in der Diskussion um Windkraftanlagen bisher keine Rolle spielte, darf angenommen werden, daß Belästigungen durch Infraschall eher eine Ausnahme darstellen.
1.1.2 Mechanische Geräusche
Mechanische Geräusche entstehen durch Getriebe und Generator. Sie stellen bei Windkraftanlagen meist die bedeutendste Schallquelle dar, da sie - besonders bei kleinen Anlagen - die aerodynamischen Geräusche übertönen. Außerdem haben die mechanischen Geräusche im Gegensatz zum breitbandigen Rauschen an Turm und Rotor meist tonalen Charakter und werden deshalb als besonders störend empfunden[23].
Am Getriebe entstehen durch die Verzahnungen Geräuschemissionen, die praktisch nicht zu verhindern sind. Einzige Möglichkeit, diese Geräusche nicht nach außen dringen zu lassen, ist eine ausreichende Schalldämmung des Maschinenhauses[24].
Entsprechendes gilt für das Brummen, das durch den Generator erzeugt wird.
Problematischer als die Schalldämmung des Maschinenhauses ist allerdings, die Körperschallübertragung zu verhindern. Sind die mechanischen Komponenten fest mit dem Turm verbunden, wird deren Körperschall auf großflächige Bauteile der Windkraftanlage (z. B. Stahlturm, Wand des Maschinenhauses) übertragen und durch diese Resonanzkörper vielfach verstärkt[25]. Abhilfe schafft hier nur die Entkoppelung der mechanischen Komponenten vom Rest der Windkraftanlage durch geräusch- und schallisolierte Aufhängung mittels Gummilagern[26].
1.1.3 Ausbreitung der Geräusche
Bei der Planung von Windkraftanlagen und der Festlegung von Abständen zur Bebauung muß berücksichtigt werden, daß sich die Geräusche der Anlage nicht gleichmäßig in alle Richtungen ausbreiten. Die Hörbarkeitsschwelle der höherfrequenten Schallemissionen ist mit dem Wind unter Umständen doppelt so groß wie gegen die Windrichtung[27]. Auch niederfrequente hörbare Geräusche breiten sich vor allem mit dem Wind aus[28].
In bezug auf Infraschall ist zu bemerken, daß er durch Luft praktisch nicht und vom Erdboden oder von Wänden weniger als hörbarer Schall absorbiert wird, weshalb er auch auf große Entfernungen und unabhängig von der Windrichtung noch wirken kann[29].
Die Nachbarschaft kann somit durch konstruktive Veränderungen an den Anlagen selbst oder durch ausreichende Abstände zum Standort von Windkraftanlagen vor Lärmimmissionen geschützt werden.
1.2 Optische Effekte
1.2.1 Veränderung des Landschaftsbildes
Die Veränderung des Landschaftsbildes ist wohl die schwerwiegendste ökologische Auswirkung von Windkraftanlagen. Dabei gehen die Meinungen oft in der Frage auseinander, ob eine Windkraftanlage an einem bestimmten Ort geduldet werden kann oder ob sie die Landschaft „verschandelt“. Für die Beurteilung von Windkraftanlagen sind in der Praxis vier Faktoren bestimmend[30], die in den folgenden Abschnitten erläutert werden.
1.2.1.1 Einstellung des Betrachters
In Untersuchungen hat sich gezeigt, daß die subjektive Bewertung des visuellen Eindrucks einer Windkraftanlage auf drei Ebenen erfolgen kann[31]. Zu einer neutralen Bewertung führt die Sichtweise von Windkraftanlagen als abstrakten Gegenständen, die durch ihre Neuheit Aufmerksamkeit erregen. Andere Betrachter sehen solche Anlagen als Fremdkörper in der Landschaft, die deren Ruhe und Unberührtheit stören, und lehnen sie deshalb ab. Eine dritte Gruppe sieht in Windkraftanlagen ein Symbol für die Nutzung umweltfreundlicher erneuerbaren Energien und begrüßt die Errichtung dieser Anlagen.
Da der Wert eines bestimmten Landschaftsbildes nichts Absolutes ist, sondern immer vom Betrachter selbst definiert wird, ist es nur sehr schwer möglich, objektiv zu ermitteln, inwieweit ein Landschaftsbild durch Windkraftanlagen beeinträchtigt wird. Es gibt jedoch Modelle zur Landschaftsbildanalyse, die versuchen, Landschaften anhand bestimmter Merkmale zu beschreiben, zu gliedern und ihre Eigenart zu bestimmen[32]. Danach ließe sich auch feststellen, wann eine Windkraftanlage objektiv die Eigenart der Landschaft verändert und beeinträchtigt. Ob dies dann auch vom jeweiligen Betrachter so eingeschätzt wird, hängt davon ab, wie weit zukünftig die Akzeptanz für Windkrafterzeugung und Windkraftanlagen erhöht werden kann.
Um die Einstellung von Gegnern der Windkraft zu ändern, gibt es unterschiedliche Ansätze. Ein Projekt an der Küste von Flevoland (Niederlande) hat beispielsweise zum Ziel, 21 Windkraftanlagen durch ihre farbliche Gestaltung zu „Landschaftskunst“ zu machen und somit der Landschaft eine weitere interessante Dimension zu geben[33].
1.2.1.2 Beschaffenheit der Landschaft
Die Wirkung von Windkraftanlagen hängt weiterhin von den Eigenschaften der Umgebung ab, denn daraus folgt, wie gut sich die Anlage in die Struktur der Landschaft einpassen läßt. Eine reich strukturierte Landschaft kann einen solchen Eingriff häufig besser „verkraften“ als eine offene weithin überschaubare[34]. Kriterien für die visuelle Verletzlichkeit einer Landschaft können Geländereliefierung, Strukturvielfalt und Vegetationsdichte sein[35].
Die Einpassung einer Windkraftanlage in die Landschaft wird sich häufig auf die Auswahl eines geeigneten Standortes beschränken, da die Bepflanzung der Umgebung meist den Wirkungsgrad der Anlage reduziert, wenn sie sich nicht auf sehr niedrige Wuchshöhen beschränkt[36].
Bei der Standortwahl ist zu berücksichtigen, daß die Fernwirkung von Windkraftanlagen stark vom Landschaftsrelief abhängig ist. Nur in den Bereichen der Umgebung entsteht eine ästhetische Beeinträchtigung, von denen aus die Anlage tatsächlich gesehen werden kann. Bei stark reliefierten und strukturierten Landschaften sind das naturgemäß kleinere Bereiche als in einer ebenen freien Landschaft[37]. Die Größe der wahrgenommenen Beeinträchtigung verändert sich jedoch mit der Entfernung zum Eingriffsobjekt, so daß man nach Nohl[38] verschiedene „Wirkzonen“ unterscheiden kann, deren Ausdehnung von der Art und der Größe des Objekts abhängen.
1.2.1.3 Gestaltung der Windkraftanlage
Wie eine Windkraftanlage wahrgenommen wird, hängt außer von den bisher beschriebenen Faktoren wesentlich von der Größe, Bauart und Farbe der Anlage selbst ab.
Hinsichtlich der Größe einer Windkraftanlage ist festzuhalten, daß sie immer in Relation zu den Landschaftselementen in der Umgebung gesehen werden muß[39]. Je größer die Anlage im Verhältnis zu den Bestandteilen der Umgebung ist, um so schlechter wird sie sich einfügen. Eine gewisse Höhe und ein Überragen der Umgebung ist für den Wirkungsgrad einer Windkraftanlage jedoch notwendig, so daß hier ein Kompromiß gefunden werden muß[40].
Bei der Bauart von Windkraftanlagen ergeben sich eine Reihe von Gestaltungsmöglichkeiten. Langsam laufende Anlagen bringen weniger optische Unruhe in die Landschaft und stören deshalb weniger. Aus diesem Grund sollten Anlagen mir drei Rotorblättern den Ein- oder Zweiflüglern vorgezogen werden. Ebenso haben große Anlagen eine geringere Drehzahl als kleine und wirken somit ruhiger[41]. Die Auswahl der optimalen Mastkonstruktion ist schwierig, denn dort spielt der persönliche Geschmack eine Rolle. Ein massiver Turm aus Beton paßt sich nach der Meinung vieler besser in die Landschaft ein und wirkt stabiler. Gittermasten wirken auf größere Entfernung jedoch transparenter und fügen sich dadurch besser ein[42].
Die Farbe des Turmes beeinflußt die Wahrnehmung einer Windkraftanlage erheblich. Sie sollte am besten so gewählt werden, daß sich die Anlage dem Hintergrund anpaßt (Grün-, Grau- und Blautöne)[43]. Ein Anstrich der Rotoren ist nicht möglich, da er zu einer unerwünschten Erwärmung führen würde.
1.2.1.4 Anzahl und Anordnung der Windkraftanlagen
Die bisher beschriebenen Einflußfaktoren für die Beurteilung von Windkraftanlagen gelten sowohl für einzelne Anlagen als auch für Gruppen von Anlagen, sogenannte „Windparks“. Bei der Errichtung von Windparks kommt jedoch ein weiteres Kriterium hinzu, nämlich die Anordnung der Anlagen. Allgemein wurde festgestellt, daß der visuelle Eindruck eines Windparks weniger durch die Größe der einzelnen Anlagen als durch die Anzahl geprägt wird, weswegen eine geringere Anzahl größerer Anlagen sich leichter in die Umgebung einfügt[44]. Windparks sollten demnach in kleineren Gruppen oder linear entlang gliedernder Landschaftselemente (z.B. Kanal, Straße) angeordnet werden[45].
1.2.2 Abschattung
Durch die Schatten der rotierenden Flügel einer Windkraftanlage werden periodische Hell-Dunkel-Wechsel erzeugt, der sogenannte „Disco-Effekt“. Streichen diese Schatten über die Wände eines Hauses, das an dieser Seite Fenster hat oder über einen Garten, können sie zu Belästigungen der Bewohner führen. Wie nachbarschaftliche Beschwerden und Klagen zeigen, sind die wenigsten Anwohner bereit, solche Belästigungen zu tolerieren, obgleich sie meist nicht lange andauern.
Berechnungen haben ergeben, daß auf ebenem Gelände ein Schattenwurf von über 30 Minuten Dauer nur innerhalb eines Bereichs bis zum Siebenfachen der Nabenhöhe auftreten kann[46]. In dieser Größenordnung liegen die Mindestabstände zur Bebauung aber meist schon aus immissionsschutzrechtlichen Gründen, so daß eine Belästigung der Nachbarschaft ohnehin ausgeschlossen ist.
Zu öffentlichen Straßen werden häufig nicht so große Abstände eingehalten, so daß das Problem des „Disco-Effekts“ für Autofahrer weiter besteht. Der Hell-Dunkel-Effekt durch Windkraftanlagen ist jedoch mit den Lichtverhältnissen beim Passieren einer Allee oder beim Vorbeifahren an den Sichtschutzlamellen einer Autobahn zu vergleichen, über deren Gefährdungspotential in der Öffentlichkeit bisher nie diskutiert wurde. Eine Gefährdung besteht höchstens für Epileptiker, bei denen schnelle Hell-Dunkel-Wechsel einen Anfall auslösen können.
1.2.3 Lichtreflexe
Ein weiterer störender Effekt können Lichtblitze sein, die entstehen, wenn Licht von den rotierenden Flügeln reflektiert wird. Diese Lichtblitze können auf große Entfernungen noch störend wirken. Dieses Problem kann jedoch gelöst werden, wenn die Rotorblätter keine blanke metallische Oberfläche haben, sondern eine diffus reflektierende[47].
1.3 Gefahrenpotential
Windkraftanlagen zeichnen sich dadurch aus, daß sie gegenüber anderen Energieerzeugungssystemen kein Potential zur Entstehung von Großunfällen oder Katastrophen besitzen[48]. Trotzdem können sie im näheren Umfeld erheblichen Schäden verursachen, wie im folgenden beschrieben wird.
1.3.1 Rotorbruch
Zum Bruch von Rotorblättern kann es kommen, wenn alle Rotorbremssysteme versagen und der Rotor „durchgeht“. Der Rotor erreicht dann seine aerodynamisch maximale Drehzahl, die meist über der Grenzdrehzahl für die Bruchfestigkeit der Rotorblätter liegt. Die zunehmende Zentrifugalkraft kann dann zum Bruch der Rotorblätter führen[49].
Wahrscheinlicher ist jedoch der Fall, daß im Normalbetrieb einer Anlage ein Rotorblatt durch unentdeckte Materialermüdung am Rotor selbst oder an den Befestigungsschrauben bricht[50].
Wie weit ein abgebrochenes Rotorblatt im ungünstigsten Falle fliegen kann, ist hauptsächlich von der Rotordrehzahl, der Blattstellung und der Schwerpunktlage aber auch vom Blatteinstellwinkel und der Windgeschwindigkeit zum Zeitpunkt des Rotorbruchs abhängig[51]. Durch umfangreiche Computersimulationen wurde für ein abbrechendes Rotorteil, das im Winkel von 45º aufwärts weggeschleudert wird unter Variation der Blattspitzengeschwindigkeit die Wahrscheinlichkeit der Flugweiten bestimmt. Das Maximum der Auftreffwahrscheinlichkeit liegt im Umkreis von bis zu 100 m um die Windkraftanlage (bei einer Nabenhöhe von 60 m und einem Rotordurchmesser von 60 m). Ein weiteres Maximum liegt bei Entfernungen von 200 bis 500 m[52].
Rotorblätter mit Hilfe von Fangseilen vor dem Wegfliegen zu sichern, wie es ein Autor vorschlägt[53], ist sicher eine bestechend einfache Idee, technisch jedoch (vor allem wegen des hohen Gewichts der Rotoren) nicht durchführbar.
Wenngleich die Auftretenshäufigkeit von tödlichen Unfällen durch abbrechende Rotorblätter als sehr gering eingestuft wird[54], sollte man doch bedenken, daß fliegende Rotorteile bisher schon häufiger vorkamen, als der fortgeschrittene Entwicklungsstand der Windkraftanlagen vermuten läßt. Weiterhin muß beachten werden, daß die Gefährdung von Menschenleben in dem Maße zunimmt, wie ausreichende Abstände zur Bebauung oder zu befahrenen Straßen nicht eingehalten werden.
Die beste Sicherheitsmaßnahmen zur Reduzierung der Gefahrenmomente durch abbrechende Anlagenteile sind demnach, bei der Errichtung ausreichend große Abstände zu stark frequentierten Gebieten bzw. Straßen zu halten und die Anlagen regelmäßig zu warten.
1.3.2 Eisschlag
Bei Windkraftanlagen können sich auf den Rotorblättern Eisüberzüge bilden. Dies ist insbesondere der Fall, wenn sie sich in Gebieten mit hoher Luftfeuchtigkeit befinden, z. B. auf Bergen, die in wasserreiche Wolken ragen. Lösen sich die Ablagerungen, können sie über größere Distanzen weggeschleudert werden[55] und die Umgebung gefährden. In tieferen Lagen und gemäßigten Regionen stellen bedeutende Eisablagerungen die Ausnahme dar. Die Gefährdung durch Eisbrocken kann jedoch verhindert werden, wenn in die Rotorblätter Sensoren eingebaut werden, so daß bei Vereisung des Rotors die Anlage abgeschaltet wird[56].
1.3.3 Blitzschlag
Da Windkraftanlagen meist an exponierten Stellen gebaut werden, ist das Risiko eines direkten Blitzeinschlages sehr hoch. Dadurch kann es nicht nur zu großen Schäden an der Anlage selbst kommen; entstehende Brände und herabfallende Teile können eine Gefährdung der Umwelt darstellen.
Obwohl verstärkt im Bereich der Blitzschutzmaßnahmen geforscht und entwickelt wird, ist es zur Zeit noch nicht möglich, Schäden bei direktem Blitzschlag an allen Teilen der Windkraftanlage sicher zu verhindern. Die Ursache liegt darin, daß die Rotorblätter meist aus Fiberglas bestehen, also nicht leitend sind. Es bilden sich dann willkürlich Blitzkanäle, die zur Zerstörung der Konstruktion führen. Es ist möglich, die Rotorblätter mit leitendem Material zu überziehen, und den Blitzstrom geregelt abzuleiten. Jedoch ziehen diese metallischen Bestandteile des Rotors Blitze an und erhöhen die Anzahl der Blitzeinschläge, weswegen manche Hersteller darauf verzichten[57]. Auch alle Lager der Anlage benötigen eine Blitzschutzüberleitung, damit sie nicht einschmelzen. Maschinenhaus und Turm können einfach geschützt werden, wenn es sich um Stahlkonstruktionen handelt. Besteht der Turm aus Beton, muß er über eingelegte Längseisen mit der Erdung verbunden werden[58].
Besondere Aufmerksamkeit muß dem Blitzschutz der elektrischen bzw. elektronischen Komponenten geschenkt werden, indem sie gesondert abgeschirmt werden[59].
Auswertungen von Blitzschäden an Windkraftanlagen zeigten zudem, daß bei größeren Windkraftanlagen (über etwa 60 m) nicht nur sogenannte „Abwärtsblitze“ (Wolke-Erde-Blitze) von Bedeutung sind, sondern insbesondere auch „Aufwärtsblitze“, die an der Gondel der Windkraftanlage bzw. bei leitenden Rotorblättern an deren Blattspitzen entstehen und zur Gewitterwolke vorwachsen[60].
1.4 Elektromagnetische Effekte
1.4.1 Störungen durch elektrische Komponenten
Grundsätzlich können elektrische Einrichtungen von Windkraftanlagen, wie Generator, elektrische Regelung und Energieübertragung elektromagnetische Störungen erzeugen, die sich nicht nur durch die Luft, sondern auch über das Leitungsnetz verbreiten können[61]. Um dieses zu vermeiden, gibt es internationale Bestimmungen, in denen die Anforderungen zur Funkentstörung von elektrischen Geräten festgelegt sind. Diese sind nicht windkraftspezifisch, sondern gelten für elektrische Geräte aller Art. Werden Anlagen verwendet, die diesen Normen entsprechen und diese Anlagen bestimmungsgemäß eingesetzt, können Windkraftanlagen in der Regel aktiv keine elektromagnetischen Störungen aussenden[62].
1.4.2 Störungen durch Turm und Rotor
Eine passive Beeinflussung von elektromagnetischen Feldern durch Windkraftanlagen ist praktisch immer gegeben. Inwieweit sie störend auf Empfänger in der Umgebung wirkt, hängt vom Standort der Anlage ab.
Der Turm einer Windkraftanlage kann wie andere hohe Gebäude, Türme oder Gittermasten von Hochspannungsleitungen zu Störungen führen. Diese sind wegen der Unbeweglichkeit des Turms in ihrer Wirkung jedoch sehr gering[63].
Anders sieht es bei den Rotorblättern aus, die durch Bewegung elektromagnetische Felder periodisch modulieren bzw. elektromagnetische Wellen durch Reflexion streuen und damit erhebliche Störungen hervorrufen können. Beeinträchtigungen können bei Empfängern auftreten, die vom Sender aus gesehen vor und hinter der Windkraftanlage gelegen sind[64].
Die Störung von Navigationseinrichtungen und Richtfunkstrecken ist nicht problematisch, da diese lokal eng begrenzt sind und bei der Standortwahl der Windkraftanlage berücksichtigt werden können[65]. Stärker betroffen sind Funk und Fernsehen, da diese praktisch überall empfangen werden. Bei Untersuchungen zeigte sich, daß Störungen des Radioempfangs kaum festgestellt werden konnten, wohl aber des Fernsehempfangs und zwar bis zu Entfernungen von zwei Kilometern im Umkreis von Windkraftanlagen[66].
Diese Probleme verlieren jedoch mit der fortschreitenden Verbreitung des Kabelfernsehens immer mehr an Bedeutung. Außerdem hilft in vielen Fällen die genauere Ausrichtung der Empfangsantenne[67].
Die Intensität der Störeffekte hängt maßgeblich von der Bauart der Rotorblätter ab, d. h. vom Material und der Geometrie. Es hat sich gezeigt, daß Rotorblätter aus glasfaserverstärktem Kunststoff teilweise durchlässig sind und damit nur geringe Störungen hervorrufen. Auch Holz ist als Material geeignet, da es Radiowellen absorbiert und keine Streuung erzeugt. Rotorblätter aus Stahl oder anderen leitenden Materialien verursachen die größten Störungen, sind also möglichst zu vermeiden. Die Rotorblätter selbst sollten keine scharfen Ecken und Kanten besitzen[68].
2. Auswirkungen von Windkraftanlagen auf die Fauna
Die Gefährdung der Fauna durch Windkraftanlagen ist immer wieder Diskussionspunkt bei der Beurteilung von Windkraftanlagen. Im folgenden soll nun dargelegt werden, inwieweit diese Befürchtungen gerechtfertigt sind.
2.1 Avifauna
Am offensichtlichsten beeinflussen Windkraftanlagen den Lebensraum der Avifauna, denn sie stellen nicht nur statische Bauwerke dar, sondern beherrschen durch die drehenden Rotoren mehr als andere Gebäude den Luftraum im entsprechenden Gebiet. Inwieweit sich dadurch negative Folgen für die entsprechenden Populationen ergeben, wird im folgenden dargelegt.
2.1.1 Vogelschlag
Die Gefährdung der Vogelwelt durch Kollisionen mit Windkraftanlagen wurde zu Beginn der Windkraftnutzung in Deutschland sehr hoch eingeschätzt. Berichte aus den östlichen Teilen der USA scheinen diese Annahme zu bestätigen, denn dort ereigneten sich mehrmals massenhafte Vogelkollisionen mit Sendemasten[69]. Eine genauere Betrachtung der Ursachen ergibt jedoch, daß die besonderen klimageographischen Verhältnisse dort zu einem erhöhten Vogelschlagrisiko führen.
Auch aus Europa wurden massenhafte Vogelkollisionen mit Leuchttürmen und Ölförderplattformen gemeldet. Ursache waren dabei die Lichtquellen, durch die die Vögel zunächst angezogen und dann geblendet wurden, so daß sie schließlich gegen das Hindernis prallten[70]. Berücksichtigt man diese Erkenntnisse, kann man davon ausgehen, daß das Risiko von massenhaften Vogelkollisionen mit Windkraftanlagen in Deutschland sehr gering, das heißt nicht höher als bei anderen Bauwerken ist[71].
Generell kommt Raubsäugern und Aasfressern eine Indikatorfunktion bezüglich der Zahl der Vogelschlagopfer zu, da sie sich bei häufigen Todesfällen an Windkraftanlagen auf diese Nahrungsquelle spezialisieren würden. Bei Untersuchungen an einem Windpark wurde im Gegensatz zu einem Meßmast auf Sylt keine solche Spezialisierung festgestellt[72], was auf eine nur geringe Zahl von Vogelschlagopfern an den Windkraftanlagen schließen läßt.
Zu diesem Ergebnis kommen auch Untersuchungen, die an mehreren Windparks in Deutschland durchgeführt wurden[73]: Im Normalfall meiden Vögel Windkraftanlagen, vermutlich wegen der Geräusche, so daß keine Kollisionen erfolgen. Eine erhöhte Gefährdung besteht allerdings bei Dunkelheit und schlechten Witterungsbedingungen, da die Anlagen dann unter Umständen nicht als Hindernis wahrgenommen werden können. Wenn überhaupt notwendig, sollte man bei der Auswahl von „Antikollisionslampen“ wegen der oben beschriebenen zusätzlichen Gefahr sehr vorsichtig sein. Als Möglichkeit gelten schwache, gelbliche Natrium-Dampflampen, die diffuses Licht abstrahlen und von allen Seiten blendfrei sind[74]. Ein wesentlich höheres Kollisionsrisiko besteht an dünnen Abspannungen von Masten und an Hochspannungsleitungen, da diese offenbar sehr schlecht als Hindernis erkannt werden[75].
Ein weiterer Einflußfaktor für das Vogelschlagrisiko ist der Standort der Windkraftanlagen. Die beschriebenen Untersuchungen wurden an Windparks durchgeführt, die mindestens 400 m von der Deichlinie entfernt sind. Stehen Anlagen auf oder vor der Deichlinie kommt es wahrscheinlich zu erhöhten Kollisionsraten, da viele Zugvögel die Wasserkante oder den Deich als Leitlinie nutzen[76]. Auch bei der vermehrten Errichtung von Offshore-Windkraftanlagen ist mit zunehmendem Vogelschlag zu rechnen, da viele Vögel über Wasser sehr viel niedriger als über Land ziehen und damit in den Rotorbereich gelangen können[77].
2.1.2 Brutvögel
Der Einfluß von Windkraftanlagen auf das Brutverhalten von Vögeln wird untersucht, in dem man eine Brutvogelkartierung auf dem geplanten Standort und bei Errichtung und Betrieb der Anlage durchführt und diese vergleicht. Außerdem bezieht man entsprechende Referenzgebiete ein[78]. Die Untersuchung einer Fläche von 500 - 1000 m im Umkreis einer Windkraftanlage wurde bei bisherigen Untersuchungen als ausreichend angesehen[79].
Dabei wurden an mehreren Standorten keine signifikanten Veränderungen festgestellt. Sogar die Brutzahlen von Arten, die als besonders störungsempfindlich gelten (z. B. Uferschnepfe und Blaukehlchen), veränderten sich nicht mehr, als es der natürlichen Fluktuation entspricht[80]. Es ist jedoch zu bedenken, daß manche Brutvogelarten erst mit einer zeitlichen Verzögerung auf permanente Störungen reagieren und dann größere Abstände zu den Anlagen halten[81]. Deshalb sollte man solche Beobachtungen immer mehrere Jahre lang durchführen, um zu validen Aussagen zu gelangen.
2.1.3 Standvögel
Standvögel wie auch Brutvögel lassen sich nach Untersuchungen von Windkraftanlagen nicht sichtbar beunruhigen. Sie fliegen über und unter den Rotorblättern sowie durch Windparks durch. Es wurden bei einigen Arten (Austernfischer, Feldlerche, Wiesenpieper) sogar Balzflüge in direkter Nähe zu Anlagen beobachtet[82]. Bei heimischen Vogelarten tritt also sehr schnell eine Gewöhnung an die neuartigen Bauwerke ein, so daß der Einfluß von Windkraftanlagen auf den Lebensraum von Vögeln gegenüber den bereits vorhandenen anthropogenen Störungen wie Straßen, Industrie und sonstiger Bebauung zu vernachlässigen ist[83].
2.1.4 Zugvögel
Erheblich größer ist der Einfluß von Windkraftanlagen auf Zugvögel. Besonders größere Vögel (z. B. Graugans und Stockente, jedoch auch Kiebitz und Kampfläufer) zeigen an Windkraftanlagen ausgeprägte Richtungs- oder Höhenänderungen. Das heißt, sie steigen vor den Anlagen auf, überfliegen das Gebiet in größerer Höhe und gehen danach wieder auf die ursprüngliche Höhe zurück oder umfliegen das Gebiet seitlich durch Richtungsänderung. Dabei werden Abstände von 50 bis 100 m zu den Windkraftanlagen eingehalten[84]. Windparks werden offensichtlich als optische und akustische Barriere empfunden[85], was zu kräftezehrenden Umwegen führt.
Kleinvögel (z. B. Bachstelzen, Feldlerche, Drosseln, Stare, Finken) lassen sich dagegen weniger von Windkraftanlagen beeindrucken. Sie fliegen meist dicht an den Anlagen vorbei, häufig sogar unterhalb des Rotors[86].
Im Zusammenhang mit Windkraftanlagen ist eine Hypothese interessant, wonach sich Vögel auf ihren Zügen durch die Wahrnehmung von Infraschall auf der Basis des Dopplereffekts orientieren[87]. Gewöhnlich gehen die benutzten Infraschallwellen von den polaren Höfen (fixe Orientierungspunkte), von der Meeresoberfläche und von der Entstehung und Entwicklung von Wirbelstürmen (mit jahreszeitlich veränderte Koordinaten) aus[88]. Da von Windkraftanlagen wie oben beschrieben Infraschall ausgeht, wäre es interessant, zu untersuchen, ob dieser stark genug ist, den Zug der Vögel zu beeinflussen. Darüber gibt es jedoch bisher keine Untersuchungen.
[...]
[1] BMWi, 4
[2] IWB, 4
[3] a. a. O.
[4] vgl. Universität GHS Paderborn, 8 f.
[5] a. a. O., 8
[6] BMFT 1994, 9
[7] a. a. O., 10
[8] Wind-Kraft-Journal, 42
[9] Grauthoff, 184
[10] Hau, 556
[11] Grauthoff, 185
[12] Grauthoff, 186
[13] a. a. O.
[14] Grauthoff,186; Hau, 557
[15] Klein, Klein, Pohle, 22 f
[16] Klein, Klein, Pohle, 24
[17] Fleischer, 101
[18] Fleischer, 101; Grauthoff, 208
[19] Klein, Klein, Pohle, 23; Arabadzhi 1992, 130
[20] Arabadzhi 1992, 131
[21] Hau, 558
[22] Grauthoff, 187
[23] Grauthoff, 188; Hau, 559
[24] Hau, 559
[25] a. a. O.
[26] Grauthoff, 188
[27] a. a. O., 191
[28] Hau, 561
[29] Grauthoff, 207
[30] Grauthoff, 235 ff.; Hau, 571
[31] Grauthoff, 245
[32] Krause, 22 ff
[33] Henkel, 28 f.
[34] Nohl, 65 f.
[35] a. a. O. , 66
[36] Grauthoff, 236
[37] Nohl, 68
[38] a. a. O.
[39] Grauthoff, 237
[40] a. a. O., 235
[41] a. a. O., 236
[42] NNA, 111; Kriese, 15
[43] NNA, 111; Grauthoff, 246
[44] Grauthoff, 242
[45] a. a. O., 244
[46] Grauthoff, 220
[47] a. a. O., 222
[48] Fritzsche, 199
[49] Hau, 549
[50] a. a. O., 550
[51] a. a. O.
[52] Grauthoff, 180
[53] Bohn, Thomas, 380
[54] Hau, 553
[55] Hau, 552; Grauthoff, 182
[56] Grauthoff, 182
[57] Hau, 471
[58] Hau, 471
[59] a. a. O., 472
[60] Hopf et al., 17
[61] Grauthoff, 210
[62] a. a. O., 211
[63] Grauthoff, 211
[64] Grauthoff, 211; Hau 565
[65] Hau, 564
[66] a. a. O .
[67] a. a. O., 566
[68] Grauthoff, 217; Hau, 565 f.
[69] Grauthoff, 224
[70] a. a. O.
[71] a. a. O.
[72] NNA, 92
[73] NNA
[74] a. a. O., 108
[75] NNA, 106; Grauthoff, 233
[76] NNA, 107
[77] a. a. O.
[78] Grauthoff, 231
[79] Grauthoff, 231
[80] NNA, 104; Grauthoff, 231
[81] NNA, 104
[82] a. a. O.
[83] Grauthoff, 232
[84] NNA, 104
[85] NNA, 104
[86] a. a. O.
[87] Arabadzhi 1990, 368 ff.
[88] a. a. O., 369
- Citar trabajo
- Petra Müller (Autor), 1996, Ökologische Auswirkungen und gesetzliche Grundlagen der Windkraftnutzung, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/80804
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