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Naturschutzaspekte beim Repowering von Windenergieanlagen − Analyse rechtlicher Fragen und eine Entscheidungshilfe

Die Erneuerung von Windenergieanlagen (WEA), das sog. Repowering, kann in naher Zukunft wesentlich zur Erhöhung der in Deutschland installierten Leistung beitragen. Es bietet sich die Chance, aus Naturschutzsicht den Genehmigungsprozess von WEA so zu steuern, dass bestehende Konflikte gemindert werden und wegfallende Kapazitäten möglichst naturverträglich ersetzt bzw. neu gebaut werden. Im vorliegenden Beitrag werden hierfür insbesondere die rechtlichen Grundlagen des Bundesnaturschutzgesetzes (BNatSchG), die auch Regelungen zur artenschutzrechtlichen Prüfung enthalten, erläutert. Auf Grundlage von Ergebnissen eines Raumbewertungsmodells zur Einschätzung des Konfliktrisikos von Potenzialflächen für die Errichtung von WEA wird dargelegt, dass sich für insgesamt 72 % aller bestehenden WEA (20.181 von 27.959 WEA) ein geringes Potenzial für ein standorterhaltendes Repowering ergibt, da diese WEA innerhalb von Ausschluss flächen oder Flächenkategorien mit hohen Konfliktrisikowerten stehen. Ein standortverlagerndes Repowering in Bereichen mit einem geringeren Konfliktrisikopotenzial kann hingegen naturschutzfachliche Konflikte mindern. Um mögliche Vereinfachungen in den Genehmigungsverfahren zu identifizieren, wird die Konfliktintensität der Bestandssituation im Vergleich zur Konfliktintensität der Repowering-Situation bewertet. Mittels einer Entscheidungshilfe werden unter Berücksichtigung der aktuellen gesetzlichen Rahmenbedingungen für unterschiedliche Fallbeispiele mögliche Erleichterungen, insbesondere für das artenschutzrechtliche Verfahren, ermittelt und bewertet. Solche Erleichterungen betreffen v. a. ein standorterhaltendes Repowering außerhalb von Windenergiegebieten, wenn dort keine Natura-2000-Gebiete mit kollisionsgefährdeten Vogel- oder Fledermausarten betroffen sind.

Midspeed-Generator für Windturbinen mit einer Hochtemperatursupraleiter-Wicklung im Rotor, Teilvorhaben: Rotorentwicklung

Ziel des Teilprojekts in Zusammenarbeit mit den Partnern ist Design, Fertigung und Test eines 'HTS retrofit Rotors' für einen mid-speed Generator für die Windkraft. Dabei unterstützt das KIT ITEP in mehreren Arbeitspaketen mit der besonderen Expertise in Hochtemperatursupraleitern (HTS), in Kryotechnologie und im Design von HTS-basierten rotierenden Maschinen.

Weiterentwicklung des BirdRecorders mit neuester Sensortechnologie und Erweiterung für nachtaktive Vögel und Fledermäuse zur Minderung von Kollisionen von Vögeln und Fledermäusen an Windenergieanlagen, Teilvorhaben: Multifunktionaler Laserentfernungsmesser

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines neuartigen, modularen Bird- und BatRecorders (BBR 2.0) als Antikollisionssystem für den vogel- und fledermausfreundlichen Betrieb von Windkraftanlagen, anpassbar auf beliebige Windparklayouts für Offenland- und Waldstandorte. Basis der Entwicklung des BBR 2.0 Systems ist die Prototypentwicklung des kamerabasierten BirdRecorder-Systems, das im Rahmen eines vom Bundesamt für Naturschutz geförderten Vorhabens entwickelt wurde. Mit einer neuartigen Kombination von scannenden Lidarsensoren und Laserentfernungsmesstechnik mit fest installierten und nachgeführten Kameras im sichtbaren und nahen Infrarot Spektralbereich ist die Detektion und Verfolgung der Flugbahn von tag- und nachtaktiven Vögeln und Fledermäusen im Umkreis von Windenergieanlagen möglich. Mit Methoden der künstlichen Intelligenz erfolgt die Arterkennung von Vögeln und Fledermäusen, um Kollisionen mit Windenergieanlagen weitgehend vermeiden zu können. Mittels Modularisierung des BBR 2.0 Systems wird ein Systembaukasten von Sensoren, Komponenten und Modulen entwickelt, der je nach geforderter Beobachtungssituation am Standort, für den vogel- und fledermausfreundlichen Betrieb von einzelnen WEAs bis zu großen Windparks zusammengestellt, konfiguriert und kontinuierlich betrieben werden kann. Damit können die bisherigen, meist pauschalen Abschaltzeiten von WEAs bedarfsgerecht minimiert werden, um den Ertrag von bestehenden und neuen Windparks zu steigern. Das entwickelte BBR 2.0 wird zusammen mit Partnern in mehreren Windparks in unterschiedlichen Naturräumen erprobt. Das Vorhaben wird von einer projektbegleitenden Arbeitsgruppe begleitet und beraten, in der Vertreter:innen aller relevanten Stakeholder aus dem Bereich Windenergie, Naturschutz und Branchenverbände vertreten sein werden.

Windenergieanlagen in Sachsen

Der Datensatz umfasst Informationen zu Windenergieanlagen gemäß 4. BImSchV in Sachsen. Die dazugehörigen Dienste (WMS und WFS) klassifizieren nach dem Anlagenstatus (im Betrieb, vor Inbetriebnahme, im Genehmigungsverfahren) sowie nach der Leistung der Anlagen (≤ 2 MW, > 2 und ≤ 4 MW, > 4 MW). Der publizierte Datenstand nach Länderinformationssystem Anlagen (LIS-A) ist der 30.09.2025.

Windkraft

Standort- und flächenbezogene Informationen zu stromeinspeisenden Windkraftanlagen in Bezug auf ihre Leistung und ihre Stromeinspeisung.

Windkraftanlagen im Land Brandenburg

Der Datenbestand beinhaltet die Punktdaten zu betriebenen, zu genehmigten und noch nicht in Betrieb genommenen und zu geplanten Windkraftanlagen im Land Brandenburg aus dem Anlageninformationssystem LIS-A.

Anwendungsorientierte Sensordatenfusion für die In-Situ Rotorblatt-Strukturüberwachung, Teilvorhaben: Entwicklung der Radarsensorik

Mit dem 2019 ins Leben gerufenen europäischen Green Deal und den damit verbundenen nationalen Programmen wurde ein Maßnahmenpaket beschlossen, welches einen Transformationsprozess der europäischen Wirtschaft mit dem Ziel eines nachhaltigen und integrativen Wachstums vorsieht. In diesem Zusammenhang kommt der Energiegewinnung aus Windkraft eine herausragende Bedeutung zu. In Deutschland schlägt sich dies im Koalitionsvertrag der Bundesregierung nieder, in dem ambitionierte Ziele für den Ausbau der Windenergie sowohl onshore als auch offshore verfolgt werden. Um dem hohen Kostendruck in der elektrischen Energieerzeugung zu begegnen, wurden in der Windenergie in den letzten Jahren bereits große Erfolge erzielt und die Energieentstehungskosten konnten signifikant gesenkt werden. Bei Fortschreiten dieses Wegs kommt den Rotorblättern eine Schlüsselrolle zu, da sie die Windenergie in mechanisch nutzbare Energie überführen, mit rund 20% direkt zu den Anlagenkosten beitragen und die mechanischen Anlagenlasten signifikant beeinflussen. Für die optimierte Betriebsführung der Windenergieanlagen (WEA) sind jedoch neuartige Ansätze des 'Structural Health Monitorings (SHM)' erforderlich. Insbesondere bei der anwendungsorientierten Entwicklung solcher Systeme gibt es hohen Entwicklungsbedarf! IMST beteiligt sich am Verbundprojekt mit seinem Know-how im Bereich der Radarelektronik. Gemeinsam mit dem Partner TUHH wird ein bestehender Sensorknoten mit 60 GHz Radartechnik erweitert. Dazu gab es bereits Voruntersuchungen der Partner TUHH und GUF auf deren Basis der Radarsensor entwickelt wird. Die neue Antenne soll einen breiteren Beam ermöglichen, um mehr Fläche des Rotorblatts abzudecken. Ziel ist es, mit 4 Sensorknoten ein Rotorblatt zu erfassen. IMST entwickelt neben der Radarelektronik eine passende Antenne und ein Gehäuse, in dem alle elektrischen Komponenten des Sensorknotens eingebaut werden. Für einen Feldversuch in 3 WEAs wird IMST 44 Sensorknoten mit Radar aufbauen.

Gründungen von Windenergieanlagen auf jungen Tagebaukippen

Rekultivierte Flächen ehemaliger Braunkohletagebaue sind für die Errichtung von Windparks besonders attraktiv, da diese üblicherweise in größerer Entfernung zu Wohnbebauung liegen und die Windenergieanlagen (WEA) daher eine größere Akzeptanz in der Bevölkerung erfahren. Allerdings müssen diese Flächen nach Herstellung durch den Tagebau in der Regel 10 bis 15 Jahre liegen, um bergschadensrelevante Setzungsprozesse auszuschließen. Das hier vorgeschlagene Forschungsvorhaben setzt sich zum Ziel, die Gründung von WEA auf rekultivierten Flächen von Tagebaukippen deutlich früher als bisher zu ermöglichen. Herausforderungen stellen dabei die großen Mächtigkeiten und der hinsichtlich des Materialbestands inhomogene Aufbau der Abraumschüttungen dar. Auf der Basis eines Feldversuchs und numerischer Simulationen wird ein Konzept entwickelt, mit Hilfe dessen die Eignung eines Standortes für eine frühzeitige WEA-Gründung zuverlässig eingeschätzt werden kann. Kern dieses Konzepts ist eine zielführende optimierte Erkundung des Kippenuntergrundes sowie dessen Abbildung in einem adäquaten numerischen Modell, welches Prognosen der zeitlichen Entwicklung der Setzungen und Schiefstellungen unter Berücksichtigung aller relevanten Prozesse im Kippenkörper erlaubt. Neben den Konsolidierungs- und Kriechverformungen sind insbesondere die aus der dynamischen Windeinwirkung resultierende akkumulierte Verdichtung des Bodens im Nahbereich der Gründung zu nennen, die nur durch spezielle Akkumulationsmodelle abgebildet werden kann. Des Weiteren wird im Rahmen des Projekts numerisch untersucht, inwiefern Gründungskonzepte aus dem Offshore-Bereich, insbesondere das Einvibrieren von Einzelpfählen großen Durchmessers (sog. Monopiles) in den Kippenboden, zur frühzeitigen Gründung von WEA herangezogen werden können. Bei diesen Untersuchungen ist es insbesondere erforderlich, die Änderungen des Zustands des locker gelagerten bzw. weichen Bodens infolge der Pfahlinstallation zu berücksichtigen.

Metastudie zu Nachhaltigkeitsbewertungen in der Denkmalpflege mit Fokussierung auf die Ökobilanzierung

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Das Bauwesen und die damit verbundenen Berufe stehen vor bedeutenden Herausforderungen, die durch die Verknappung fossiler Energieträger, Umweltkatastrophen und die begrenzte Verfügbarkeit mineralischer Baustoffe verursacht werden. Die zunehmende Komplexität im Bauwesen sowie Nachhaltigkeitskriterien auf dem Immobilienmarkt verschärfen diese Probleme. Prognosen zufolge wird der Anteil an Neubauten am gesamten Gebäudebestand bis 2035 weniger als 10 % betragen. Der bestehende Gebäudebestand, einschließlich erhaltenswerter Gebäude, spielt daher eine wesentliche Rolle, insbesondere im Hinblick auf die in den Materialien enthaltene graue Energie und das Konzept des ‚Urban Mining‘. Derzeit berücksichtigen gesetzliche Vorschriften und Förderungen weder die Ressourceneffizienz noch die Ressourcenschonung im Bestand oder bei Denkmälern. Es ist notwendig, die Gebäudebewertung anzupassen, da der aktuelle Energieausweis lediglich die Betriebseffizienz für Heizwärme und Warmwasser erfasst und für Denkmäler nicht verpflichtend ist. Um die Dekarbonisierung des Bauwesens voranzutreiben, muss eine Grundlage geschaffen werden, die es ermöglicht, diese Potenziale einzubeziehen. Die Metastudie untersucht, wie ökologische Aspekte in denkmalgeschützten Beständen berücksichtigt werden können und welche Potenziale durch Bewertungen einfließen sollten, einschließlich einer Analyse möglicher Bewertungsverfahren unter Berücksichtigung der Ökobilanzierung. Das Ziel der Studie besteht darin, einen umfassenden Überblick über die Einbindung der ökologischen Aspekte von Baustoffen in denkmalgeschützten Beständen zu geben. Referenzprojekte mit Ökobilanzierung werden identifiziert und analysiert, um darauf basierende Handlungsempfehlungen abzuleiten. Es soll eine Überarbeitung der Systematik für Baudenkmale mit einer Lebensdauer von mehr als 50 Jahren vorgeschlagen werden, wobei die Priorisierung von Bauteilen und die Bewertung der Betriebseffizienz im Vergleich zu Suffizienzstrategien berücksichtigt werden sollen. Es wird angestrebt, Hinweise für zukünftige Maßnahmen zur Bewältigung des Klimawandels, einschließlich des Einsatzes erneuerbarer Energien, zu geben. Die Studie bietet Empfehlungen zur Verbesserung der Beurteilungskriterien in Denkmälern und zeigt Potenziale zur Implementierung in Bewertungssystemen auf, einschließlich der Berücksichtigung von Ausnahmeregelungen für Kulturdenkmäler. Es soll erfasst und analysiert werden, wie Ökobilanzen in verschiedenen Bewertungsmethoden für historische Gebäude verwendet wurden. Eine Übersicht über Denkmalprojekte, die erneuerbare Energien nutzen, sowie deren Effizienz- und Ökobilanzbewertung wird erstellt. Die Unterschiede und Auswirkungen von Lebenszyklusanalysen werden untersucht, um Handlungsempfehlungen für zukünftige Systemmodifikationen und Nachhaltigkeitsbewertungen bereitzustellen.

Windenergieanlagen in Deutschland

Windenergieanlagen in Deutschland, die im Marktstammdatenregister (MaStR) der Bundesnetzagentur registriert sind. Enthalten sind Onshore- als auch Offshore-Windkraftanlagen mit technischen Merkmalen wie Nabenhöhe, Rotordurchmesser, Hersteller, Typenbezeichnung sowie Standortdaten (z. B. Koordinaten, Adresse, Bundesland). Die Daten werden täglich aus dem MaStR aktualisiert und als Dienst bereitgestellt. Sie spiegeln den aktuellen Stand der registrierten Stromerzeugungseinheiten wieder. Bei Daten-Fehlern wenden Sie sich bitte an die Bundesnetzagentur (BNetzA).

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