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Wind-Wissen

Wind- und Solarenergie liefern die Energie der Zukunft. Aber ist die Stromversorgung dann auch sicher? Und wie werden Mensch und Natur vor Ort geschützt? Wir klären die wichtigsten Fragen rund um die Windenergie.

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Fragen & Antworten

Greift der Mensch in die Umwelt ein, wird die Natur gestört. Das gilt für jede neue Besiedlung, für den Straßenverkehr oder die Land- und Forstwirtschaft. Auch der Bau einer Windenergieanlage ist ein Eingriff in die Natur. 

Bevor wir eine Windenergieanlage errichten, prüfen wir deswegen mit umfangreichen und unabhängigen Gutachten, ob und welche Vögel in dem Gebiet leben. Das berücksichtigen wir bei der Planung. (1)

  • Windenergieanlagen müssen zum Beispiel einen festgeschriebenen Abstand zu Nistplätzen oder Ruhestätten von sogenannten „windenergie-sensiblen“ Arten einhalten. Dazu zählen u. a. Rotmilan, Seeadler oder Kranich.
  • Für den Horst eines Seeadlers oder eines Schreiadlers gilt zum Beispiel in Brandenburg ein Schutzradius von drei Kilometern. Auch die Fluglinie zwischen Horst und Jagdgebiet muss freigehalten werden.

Vögel und andere Tiere profitieren von den Ausgleichsmaßnahmen

Den Eingriff in die Natur, der für den Bau und Betrieb einer Windenergieanlage notwendig ist, müssen wir an anderer Stelle mindestens gleichwertig ausgleichen. Dafür forsten wir zum Beispiel Mischwälder auf, legen Streuobstwiesen an oder renaturieren Industriebrachen. 

Für Greifvögel können wir gezielt neue Jagdreviere schaffen, um sie von den Windenergieanlagen wegzulocken. Von den neuen Naturflächen profitieren dann nicht nur die Vögel, sondern auch alle anderen Tiere, viele Pflanzen und der Boden.

Im Vergleich: Windenergieanlagen weniger gefährlich als Hauskatzen

Trotz all unserer Schutzmaßnahmen sterben Vögel an Windenergieanlagen. Vergleicht man die Fallzahlen jedoch mit anderen Risikoquellen für Tiere, ist der Schaden durch Windenergie gering. 

An Glasscheiben sterben jedes Jahr geschätzt 100.000.000 Tiere,(2) im Verkehr kommen 70.000.000 Tiere um.(3) Gerade hier sind Raubvögel gefährdet, die nach überfahrenen Kleintieren Ausschau halten. Hauskatzen jagen jährlich bis zu 60.000.000 Vögel,(4) an Hochspannungsleitungen sterben mindestens 1.500.000.(5) Demgegenüber kollidieren gerade einmal ca. 100.000 Tiere im Jahr mit Windenergieanlagen.(6)

Klimaschutz ist Naturschutz

Die größte Gefahr auch für unsere heimischen Tiere ist derzeit jedoch der Klimawandel. Ihn können wir mit Erneuerbaren Energien wie der Wind- oder Solarenergie bremsen. Deswegen errichten wir Windenergieanlagen.

Quellen:

(1) Fachagentur Windenergie an Land, „Vermeidungsmaßnahmen bei der Planung und Genehmigung von Windenergieanlagen“, September 2015: https://fachagentur-windenergie.de/fileadmin/files/Veroeffentlichungen/FA-Wind_Studie_Vermeidungsmassnahmen_10-2015.pdf

(2) NABU, „Das große Vogelsterben“, 2017: https://www.nabu.de/tiere-und-pflanzen/voegel/gefaehrdungen/24661.html

(3) Lars Lachmann, „Das große Vogelsterben: Faktum oder Fake?“. In: Loccumer Protokolle, 63/2017: https://www.nabu.de/imperia/md/content/nabude/vogelschutz/loccumer_protokolle_63-17lachmann.pdf

(4) Ebda.

(5) Naturschutz aktuell – NABU-Pressedienst 2017: „NABU: 1,5 Millionen Vögel sterben pro Jahr an Stromleitungen“: https://shop.nabu.de/presse/pressemitteilungen/www.birdlife.org/www.nabu.de/themen/naturschutz/index.php?popup=true&show=19992&db=presseservice

(6) NABU, „Das große Vogelsterben“, 2017 https://www.nabu.de/tiere-und-pflanzen/voegel/gefaehrdungen/24661.html

Die Erfahrung zeigt, dass Tiere am Boden sich schnell an Windenergieanlagen in ihrer Nachbarschaft gewöhnen und kurz nach dem Bau wieder in ihre angestammten Lebensräume zurückkehren. Weder Rehwild, Feldhase oder Rotfuchs lassen sich also dauerhaft durch Windenergieanlagen stören.(1) Das gleiche gilt für Nutztiere wie Schafe, Kühe oder auch Pferde. 

Windenergieanlagen im Wald stören deswegen auch nicht den Jagdbetrieb. Landwirte können die Flächen, auf denen Windenergieanlagen stehen, weiterhin zur Tierhaltung nutzen. 

Quellen:

(1)  Dachverband der deutschen Natur- und Umweltschutzverbände (DNR) e.V., „Umwelt- und naturverträgliche Windenergienutzung in Deutschland (onshore), S. 258, 2012: https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/documents/10184/61110/Windkraft-Grundlagenanalyse-2012.pdf/656de075-a3d2-4387-aa30-7ec481c46c5c

(2) Ebda.
 

In Deutschland leben 25 verschiedene Arten von Fledermäusen (1), die alle unter Naturschutz bzw. Artenschutz stehen. Tatsächlich sind Windenergieanlagen eine Gefahr für die Tiere. Schon die plötzliche Luftdruckänderung durch die Rotorblätter kann starke Verletzungen bei ihnen verursachen.

In den vergangenen Jahren haben wir allerdings viel über das Verhalten der Tiere gelernt, unter anderem durch die Beobachtungen, die für den Bau von Windenergieanlagen notwendig waren. Deswegen können wir Fledermäuse heute auch besser schützen. 

Fledermäuse fliegen vor allem in niederschlagsfreien Nächten zwischen Juli und September, bei geringen Windgeschwindigkeiten von unter 5,0 m/s und einer Lufttemperatur von mindestens 10° Celsius.

In Gebieten, in denen wir mit Fledermausflug rechnen müssen, schalten wir deswegen die Windenergieanlagen bei solchen Wetterbedingungen ab. Weil Fledermäuse bei schwachem Wind fliegen, hält sich auch der Ertragsverlust der Windenergieanlage in Grenzen. Dieser fledermausfreundliche Betrieb gehört heute zu den Genehmigungsauflagen. 

Zu regelmäßig genutzten Flugkorridoren von Fledermäusen sowie zu Jagdgebieten und Durchzugskorridoren schlaggefährdeter Arten müssen Windplaner grundsätzlich einen Schutzabstand von 200 Metern einhalten.

Um zu prüfen, ob die Fledermäuse auch tatsächlich nur in den erwarteten Zeiten fliegen, sind in den Gondeln der Windenergieanlagen Systeme installiert, mit denen wir die Flugaktivitäten auch während des Betriebs kontinuierlich beobachten und die Betriebszeiten anpassen können.

Übrigens: Bauen wir eine Windenergieanlage in einem Wald und müssen dafür Waldflächen roden, suchen wir davor jeden Baum auf Fledermaushöhlen ab.

Quellen:

(1) Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_von_Fledermausarten_in_Deutschland

Weitere Quellen: 

Moderne Windenergieanlagen erzeugen „ein moderates Betriebsgeräusch, welches am ehesten an Rauschen erinnert“.(1) Die meisten Geräusche entstehen dabei an den Rotorblättern, die durch den Wind ziehen. Aber auch Getriebe und Generator verursachen Schall. 

Um Anwohner vor Schallbelästigung zu schützen, müssen wir strenge Grenzwerte einhalten. Festgelegt sind diese in Deutschland im Bundes-Immissionsschutzgesetz und in der „Technischen Anleitung zum Schutz gegen Lärm“ (TA Lärm). Für Windenergieanlagen gelten die gleichen Regeln, wie für andere Gewerbeanlagen. Die besonders hohe Bauweise wird in den Berechnungen berücksichtigt.

In „reinen Wohngebieten“ beispielsweise dürfen die Schallimmissionen tagsüber 50 dB(A) und nachts 35 dB(A) nicht überschreiten.(2) Zum Vergleich: 40 dB(A) entsprechen leisem Flüstern(3) - außerhalb der Wohnung wohlgemerkt. Bereits ab einer Entfernung von 575 Metern zu einer Windenergieanlage mit 140 Metern Nabenhöhe und 120 Metern Rotordurchmesser fallen die Schallimmissionen geringer aus, als dieser Wert. Stehen drei Windenergieanlagen zusammen, sind 620 Meter Abstand ausreichend.(4) In der Regel ist der Abstand von Windenergieanlagen zur nächsten Wohnbebauung allerdings noch größer.

Wie sichern wir die Einhaltung der Grenzwerte?

Schon während der Entwicklung untersuchen Hersteller die akustischen Eigenschaften neuer Windkraftanlagen mit Simulationen oder anhand von Prototypen. Bevor ein Modell auf den Markt kommt, wird es mehrfach akustisch vermessen. Die Schallleistungspegel einer Windkraftanlage sind uns daher bei der Planung sehr genau bekannt. Darüber hinaus werden diese Werte mit großzügigen Unsicherheitsaufschlägen versehen.

Weil die Ausbreitung von Schall festen physikalischen Gesetzen folgt, können wir aus den bekannten Schallleistungspegeln im Zuge der Planung prognostizieren, wie laut die Windenergieanlagen in der Umgebung zu hören sein werden. 

  • Die Prognose der Schallimmissionen gehört zum Genehmigungsverfahren: Bevor eine Windenergieanlage errichtet wird, können Anwohner auf der Schallausbreitungskarte sehen, wie laut sie an ihrem Wohnort maximal sein kann.
  • Bei den Berechnungen zur Schallausbreitung gehen wir von der ungünstigsten Situation aus, in der eine Anlage am lautesten ist. Nämlich dann, wenn der Wind gerade stark genug bläst, um die Anlage bei nahezu voller Leistung anzutreiben (ca. 10 m/s). Bei noch höheren Windgeschwindigkeiten übertönen die Wind- und Sturmgeräusche diejenigen der Windenergieanlage. Meist ist der Wind jedoch schwächer und die Anlage deutlich leiser.
  • Selbstverständlich werden Windenergieanlagen, die vor Ort bereits in Betrieb sind, als akustische Vorbelastung berücksichtig. Auch andere technische Anlagen oder Betriebe müssen wir berücksichtigen. Die Gesamtbelastung, welche Vor- und Zusatzbelastung vereint, darf die gesetzlich festgelegten Grenzwerte dabei nicht überschreiten.
  • Nach dem Bau müssen wir in einer festgelegten Frist und an definierten Immissionspunkten nachmessen, dass die berechneten Schallpegel auch tatsächlich eingehalten werden. 
  • Alle Berechnungen zur Schallausbreitung und Messungen der Immissionswerte werden von unabhängigen Gutachtern durchgeführt.

Weniger Schall durch technische Optimierung

Windenergieanlagen wurden in den letzten Jahren technisch rasant weiterentwickelt. Ziel der Ingenieure war es dabei auch, die Anlagen leiser zu machen.

  • So wurden Rotorblattprofile darauf hin optimiert, weniger Schall zu erzeugen.
  • Gezackte Blatthinterkanten, sogenannte Serrations, können zusätzlich an den Rotorblättern angebracht werden. Diese verringern die Verwirbelungen und damit die Geräuschentwicklung an den Rotorblättern. Zwischen zwei und vier Dezibel leiser können Windenergieanlagen damit werden.(6) Dies entspricht etwa einer Halbierung der emittierten Schallleistung.
  • Im „schalloptimierten Betriebsmodus“ werden die Anlagen durch Drehzahlbegrenzungen leiser. Damit stellen wir zum Beispiel sicher, dass eine Anlage auch in der Nacht nicht zu laut ist. Durch die technische Entwicklung verlieren die Anlagen dabei heute nicht mehr so viel Leistung wie früher.
  • Eine 2016 vorgenommene Anpassung der Richtlinie zur Berechnung der Schallausbreitung von Windenergieanlagen als hochliegende Schallquellen ermöglicht inzwischen noch genauere Prognosen. 

Quellen:

(1)    Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg, Immissionsschutz, Lärm: https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/erneuerbare-energien/laerm

(2)    Sechste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz  (Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm – TA Lärm), August 1998 https://www.verwaltungsvorschriften-im-internet.de/bsvwvbund_26081998_IG19980826.htm

(3)    Vgl.: Hörex, „Kleine Dezibel-Kunde“, https://www.hoerex.de/service/presseservice/trends-fakten/wie-laut-ist-das-denn.html

(4)    Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg, Immissionsschutz, Lärm: https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/erneuerbare-energien/laerm 

(5)    Fachagentur Windenergie an Land, Schallimmissionen: https://www.fachagentur-windenergie.de/themen/schallimmissionen/ 

https://www.windkraft-journal.de/2018/09/06/neue-technik-macht-windenergieanlagen-deutlich-leiser-2/126995
 

Infraschall gehört zu den von Bürgerinitiativen in den vergangenen Jahren am intensivsten vorgebrachten Bedenken gegen Windenergie. 

Das menschliche Ohr ist nicht mehr in der Lage, besonders tiefe Töne unterhalb einer Frequenz von ca. 20 Hertz (Hz) zu verarbeiten. Diesen Frequenzbereich bezeichnet man daher als Infraschall, da er unterhalb (lat. „infra“) der sog. Hörschwelle liegt. Per Definition kann man Infraschall also nicht hören.
Auch bei Infraschall handelt es sich um eine sowohl räumlich als auch zeitlich periodische Schwankung des Luftdrucks, deren Amplitude parallel zur Ausbreitungsrichtung orientiert ist. Wie alle Formen des Schalls kann Infraschall mechanische Schwingungen anregen. Bei extrem hohen Schallpegeln können solche Schwingungen sogar „gefühlt“ werden. 

Der Schall, der von Windkraftanlagen emittiert wird, weist ein breites Spektrum von Frequenzen auf mit Anteilen in hörbaren sowie in nicht hörbaren Bereichen. Tatsächlich emittieren Windkraftanlagen also auch in geringem Maße Infraschall. Jedoch sind die damit verbundenen Schallpegel um Größenordnungen niedriger, als die menschliche Wahrnehmungsschwelle, sofern die gesetzlichen Vorgaben berücksichtigt werden. 

Wie stark Windenergieanlagen Infraschall emittieren, ist gut erforscht. Untersuchungen der Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg (LUBW) haben gezeigt, dass schon ab einer Entfernung von 150 Metern die Pegel deutlich unterhalb der Wahrnehmungsschwelle von Menschen liegen! Bei modernen Windkraftanlagen wird dieser Abstand bereits durch die Nabenhöhe überschritten. In einem Abstand von 700 Metern konnten die Akustiker messtechnisch keinen Unterschied mehr feststellen, ob eine Windenergieanlage in Betrieb war oder nicht: Die Geräusche der Windenergieanlagen waren nicht mehr vom „natürlichen“ Infraschall, den der Wind erzeugt hat, zu unterscheiden.(1)

Verschiedene Studien, die im Jahr 2020 abgeschlossen wurden, haben die Unbedenklichkeit der Infraschall-Immissionen von Windenergieanlagen noch einmal bestätigt. Im September 2020 veröffentlichte das Umweltbundesamt eine Laborstudie, in der Probanden für jeweils 30 Minuten vier verschiedenen Infraschallgeräuschen ausgesetzt wurden. Während und nach der Beschallung hat das Forscherteam die physiologischen Parameter Herzfrequenz, Blutdruck, Hirnrinden-Aktivität und Gleichgewichtswahrnehmung gemessen. Das Ergebnis: Zwischen „Infraschallgeräuschen um oder unter der Wahrnehmungsschwelle und akuten körperlichen Reaktionen“ gebe es keinen Zusammenhang. (2)

Eine große Studie hat das „Technische Forschungszentrum Finnland“ (VTT) unter dem Titel „Infrasound Does Not Explain Symptoms Related to Wind Turbines“ veröffentlicht. In zwei Wohnhäusern, die jeweils 1,5 Kilometer entfernt zu einem Windpark mit 17 Anlagen (3 MW) stehen, wurden über 308 Tage die Schallimmissionen gemessen.
In der Folge wurden zwei Vergleichsgruppen verschiedene Schallaufnahmen mit den zuvor gemessenen Spitzenwerten vorgespielt, bei denen teilweise aber die Infraschall-Anteile herausgefiltert waren. Weder Anwohner noch Probanden ohne Vorbelastung waren in der Lage, die Aufnahmen mit Infraschall zu erkennen. Und das nicht nur bewusst: Auch die Stress-Anzeiger Atem- und Herzfrequenz, Pupillenbewegung und elektrische Leitfähigkeit der Haut zeigten keine Reaktion.(3)

Da trotzdem Anwohner immer wieder über Symptome klagen, die sie dem Infraschall von Windenergieanlagen zuschreiben, gehen die Studienautoren von einem Nocebo-Effekt aus: Schon wenn Menschen glauben, dass Windräder in der Nähe zu Schlaflosigkeit oder Kopfschmerzen führen, werden diese Symptome auch tatsächlich wahrgenommen. 

Populärwissenschaftlich und im Selbstversuch hat ein Mitarbeiter des Bayreuther Zentrums für Ökologie und Umweltforschung (BAYCEER) verglichen, wie stark die Infraschallbelastung durch eine Windenergieanlage im Vergleich mit der alltäglichen Belastung einer Autofahrt ist. Das Ergebnis: Die Infraschallenergie, der wir bei einer dreieinhalbstündigen Autofahrt ausgesetzt sind, ist ähnlich hoch, wie wenn man 27 Jahre in 300 Metern Abstand zu einem Windrad lebt.(4) 
Während Windkraftanlagen keine relevanten Quellen von Infraschall darstellen, sind wir im Alltag mit einer Vielzahl von Infraschallemittern konfrontiert. Neben Autos geben auch Klimaanlagen, Kühlschränke, Waschmaschinen oder Pumpen Infraschall an die Umgebung ab. Auch in diesen Fällen sind die Pegel jedoch so gering, dass keinerlei Bedrohung von ihnen ausgeht. 

Quellen:

(1)    Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg (LUBS), „Tieffrequente Geräusche und Infraschall von Windkraftanlagen und anderen Quellen“, 2016, https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/-/bericht-tieffrequente-gerausche-und-infraschall-von-windkraftanlagen-und-anderen-quellen-veroffentlicht- 

(2)    Umweltbundesamt, „Lärmwirkungen von Infraschallimmissionen“, September 2020: Pressemitteilung des Umweltbundesamtes zur Infraschallstudie 
(https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/infraschall-um-unter-der-wahrnehmungsschwelle) sowie Download der Vollversion als PDF (https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/479/publikationen/texte_163-2020_laermwirkungen_von_infraschallimmissionen_0.pdf) 

(3)    Technisches Forschungszentrum Finnland (VTT), „Infrasound Does Not Explain Symptoms Related to Wind Turbines“, 2020: Projektwebsite von VTT (https://www.vttresearch.com/en/news-and-ideas/vtt-studied-health-effects-infrasound-wind-turbine-noise-multidisciplinary#-1), Download der vollständigen Studie 
(https://julkaisut.valtioneuvosto.fi/bitstream/handle/10024/162329/VNTEAS_2020_34.pdf?sequence=1&isAllowed=y / https://julkaisut.valtioneuvosto.fi/handle/10024/162329) und Zusammenfassung der Ergebnisse auf Solariy (https://www.solarify.eu/2020/05/01/270-infraschall-von-windenergieanlagen/) 

(4)    Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BAYCEER), „Infraschall im Auto“, Oktober 2020, https://www.bayceer.uni-bayreuth.de/infraschall/de/forschung/gru/html.php?id_obj=157452
 

Bürgerinitiativen, die sich gegen Windenergieanlagen einsetzen, werfen der Bundesregierung immer wieder vor, dass bei Windenergieanlagen „Wildwuchs“ herrsche und sie planlos auch an ungeeigneten Stellen gebaut würden. Das ist nicht richtig.

Tatsächlich räumt das Baugesetzbuch (BauGB) Windenergieanlagen im Außenbereich seit 1997 eine „privilegierte Zulässigkeit“ ein.(1) Unter „Außenbereich“ versteht das deutsche Planungsrecht dabei Grundstücke, die sich außerhalb der kommunalen Bebauungspläne oder bebauten Ortsteile befinden. Das bedeutet jedoch nicht, dass Windenergieanlagen einfach überall gebaut werden dürfen. 

Für den Bau von Windenergieanlagen weisen die Bundesländer sogenannte Vorrangflächen aus. Damit wird schon in der Regionalplanung darauf geachtet, dass Windenergieanlagen nur dort errichtet werden, wo es keine Konflikte mit anderen Raumnutzungen gibt. 

  • Windenergieanlagen dürfen grundsätzlich nicht in Naturschutzgebieten oder Nationalparks gebaut werden.
  • Ebenso tabu sind Gebiete von besonderer kultureller oder historischer Bedeutung.

Zudem haben Kommunen und Gemeinden die Möglichkeit, im Bebauungsplan zu bestimmen, wo Windenergieanlagen gebaut werden können. Bebauungspläne sind öffentlich zugänglich und die Bürgerinnen und Bürger können sich bei der Erstellung einbringen. 

Plant ein Projektierer in einem Eignungsgebiet den Bau einer Windenergieanlage, informiert er alle „Träger öffentlicher Belange“ (die Kommune, übergeordnete Behörden und Verbände). In dem Genehmigungsverfahren werden darüber hinaus die Auswirkungen auf Wohnbebauung, Landschaft sowie Tier- und Pflanzenwelt untersucht und berücksichtigt. 

Die Einhaltung gesetzlicher Grenzwerte für Schallemissionen und Schattenwurf sind fester Bestandteil der Prüfung. Grundlage des Genehmigungsverfahrens ist das Bundesimmissionsschutzgesetz in Verbindung mit dem Bundesnaturschutzgesetz, dem Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfung und dem Baugesetzbuch. Zu dem Genehmigungsprozess gehört auch eine öffentliche Anhörung, in der die Anwohner ihre Einwände vorbringen können, und eine anschließende Erörterung. 

Bis alle Fragen geklärt und Gutachten erstellt sind, vergehen in der Regel mehrere Jahre. Erst danach können wir mit dem Bau beginnen. 

Umweltbundesamt, „Windenergie“, 14. August 2020: https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/windenergie#mensch
 

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