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Entscheidungstools für die Nutzungsverlängerung und das Repowering von Windenergieanlagen

Verlängerung der Nutzungsdauer und das Repowering bestehender Anlagenstandorte sind wichtige Bausteine, um den ambitionierten Ausbau der Windenergie zügig voranzutreiben. Das Projekt ReNEW umfasst vier miteinander korrespondierende Themenbereiche: Ein vollständiges Entscheidungswerkzeug für Weiterbetrieb und Repowering von Windenergieanlagen, ein Schädigungsmodell für die detaillierte Berücksichtigung von Schweißnahtparametern, eine abgestufte Methodik zur Berücksichtigung gemessener und rekonstruierter Beanspruchungen und eine prototypische Erprobung eines robusten Ertüchtigungssystems. Die Zuverlässigkeit eines Tragwerks ergibt sich aus der Qualität der Fertigung, Design, Ausführung, Beanspruchung und Alterung im Lebenszyklus. Um die initiale Standsicherheit nachzuweisen, werden Anforderungen und Randbedingungen auf der sicheren Seite liegend zugrunde gelegt. In einer individuellen Nachbetrachtung können deshalb zum Teil erhebliche Tragreserven festgestellt werden, die sowohl für eine Nutzungsverlängerung als auch für ein Repowering hilfreich sind. Um die inhärenten Reserven zu ermitteln, sind alle Lebenszyklusphasen zu betrachten und ergänzende Maßnahmen zur Erhöhung der Standsicherheit zu bewerten.

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.

Errichtung und Betrieb von 3 Windenergieanlagen und Repowering in der Gemarkung Irxleben und Groß Santersleben

Die Rauße Beteiligungs GmbH beantragte mit Datum vom 22.10.2024 gemäß § 16b Bundes-Immissionsschutzgesetz - BImSchG vom 17. Mai 2013 (BGBl. I S. 1274) in Verbindung mit § 1 Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen - 4. BImSchV vom 31. Mai 2017 (BGBl. I S. 1440) und Nr. 1.6.2 Anhang 1 zur 4. BImSchV die immissionsschutzrechtliche Genehmigung zur Errichtung und zum Betrieb von 3 Windenergieanlagen vom Typ Vestas V 162-7.2 MW. Das Vorhaben soll am folgenden Standort errichtet werden: Windpark Irxleben, Gemarkung Irxleben, Flur 2, Flurstück 126/1 sowie Gemarkung Groß Santersleben, Flur 3, Flurstück 799. Die beantragten WEA weisen eine Nabenhöhe von 169 m, einen Rotordurchmesser von 162 m und somit eine Gesamthöhe von 250 m, mit einer Nennleistung von 7,2 MW auf. Bei dem Vorhaben handelt es sich um ein Änderungsvorhaben gemäß § 16b BImSchG. Die UVP-Pflicht von Änderungsvorhaben wird in § 9 UVPG geregelt. Hierbei gelten für das Änderungsvorhaben die §§ 9 Abs. 3 und Abs. 4 UVPG, da in dem vorherigen Vorhaben keine UVP durchgeführt wurde. In dem Vorhabengebiet befinden sich 11 WEA, von denen 7 im Rahmen des Repowerings (2 Vorhaben) zurückgebaut und durch 5 neue ersetzt werden sollen (hier 3 Anlagen). Es verbleiben somit 9 Anlagen nach Umsetzung beider Vorhaben im Plangebiet Irxleben. Die Errichtung von 6 bis weniger 20 WEA mit einer Gesamthöhe von mehr als 50 m ist der Anlage 1 Ziffer 1.6.2 zuzuordnen. Gemäß Spalte 2 ist eine allgemeine Vorprüfung des Einzelfalls durchzuführen, welche den Regelungen von § 7 Abs. 1 unterliegt. Für die allgemeine UVP-Vorprüfung sind alle Kriterien der Anlage 3 zu prüfen und ob eine Verpflichtung zur Durchführung einer Umweltverträglichkeitsprüfung besteht.

Validierung einer Gründungsverstärkung für das Repowering von Offshore-Windenergieanlagen

Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) wurden und werden kontinuierlich weiterentwickelt. Bereits vorhandene OWEA in der Deutschen Bucht entsprechen in dieser Hinsicht nicht mehr dem Stand der Technik. Hier bietet sich für den Betreiber die Möglichkeit des Repowerings und damit die Option, mehr Strom pro Anlage zu geringeren Kosten (OPEX) zu produzieren. Durch das Repowering steigt die Energieeffizienz schneller an als beim konservativen Ansatz (Betrieb der Altanlagen bis zum Lebensdauerende, Abriss und Neubau): Neben der Möglichkeit, vorzeitig auf größere und im Betrieb kostengünstigere, wenigere Anlagen umzusteigen, reduziert sich die Stillstandzeit des Parks, die aus durch Abschalten des alten Windparks bis zur Inbetriebnahme des Nachfolgers entsteht, deutlich. Da vorhandene Fundamente nicht ausreichend tragfähig für die Lasten einer größeren Windturbine sind, sollen diese für das Repowering verstärkt werden. Das Fraunhofer IWES (FhG-IWES) hat in Eigenforschung und im BMWK-Forschungsvorhaben InGROW eine Möglichkeit zur nachträglichen Erhöhung der Tragfähigkeit von bestehenden Monopiles für das Offshore-Repowering entwickelt und patentiert. Das Konzept des FhG-IWES; das als 'InGROW-Gründungskonzept' bezeichnet wird, soll die Schaffung einer hybriden, standsicheren Gründung für das Repowering mit Erhöhung der Turbinenleistung ermöglichen. Mit dem hier beantragten Vorhaben soll dieses Verfahren weiter entwickelt werden mit dem Ziel, die technische und wirtschaftliche Umsetzbarkeit des Konzepts zu validieren und den zugehörigen Technologischen Reifegrad (TRL) auf 5 zu erhöhen. Die Validierung des InGROW-Gründungskonzepts erfolgt durch die Umsetzung eines großmaßstäblichen Demonstrators zum Nachweis der Herstellbarkeit und Funktionsweise sowie durch die Prüfung der Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit sowie Genehmigungsfähigkeit des Konzepts. Damit werden die notwendigen Voraussetzungen für den künftigen Eintritt in die Anwendungsphase geschaffen.

Potenzialstudie Wasserkraft - Potenzialstudie Erneuerbare Energien, Teil 5: Wasserkraft

In der Studie wurde landesweit das noch ungenutzte Wasserkraftpotenzial an bestehenden Querbauwerken unter Berücksichtigung der Belange der Gewässerökologie und des Fischschutzes ermittelt. Dabei wurde in einem 'maximalen Szenario' ein ungenutztes Erzeugungspotenzial von 107,9 GWh/a an 128 Querbauwerken identifiziert (davon 35 Repoweringstandorte). In einem 'minimalen Szenario', in dem weitere, nicht abschließend zu klärende ökologische Aspekte berücksichtigt wurden, verbleibt noch ein ungenutztes Potenzial von 59,8 GWh/a an 54 Standorten. In Nordrhein-Westfalen wird derzeit bereits ein großer Anteil des gesamten Wasserkraftpotenzials genutzt. Dennoch macht es Sinn, den Ausbau der bisher noch ungenutzten Wasserkraftpotenziale zu unterstützen, vor allem an potenziellen Standorten für besonders große Anlagen oder bei dem Repowering bereits bestehender Anlagen. Die Wasserkraftnutzung ist eine ausgereifte Technik mit relativ hohen Wirkungsgraden, die durch eine meist relativ gleichmäßige Stromerzeugung im Gegensatz zur Wind- oder Solarenergie auch den Einsatz als Grundlastkraftwerke ermöglicht. Darüber hinaus wurden in der Studie auch die Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserkraftnutzung in NRW sowie das Potenzial von kinetischen Strömungsmaschinen und der Wasserkraftnutzung an Infrastruktureinrichtungen betrachtet.

Errichtung und Betrieb von 3 Windenergieanlagen und Repowering in der Gemarkung Hillersleben und Neuenhofe

Die EXPEC Green Energy Invest 1 GmbH & Co. KG beantragte mit Datum vom 26.06.2025 gemäß § 16b Bundes-Immissionsschutzgesetz - BImSchG vom 17. Mai 2013 (BGBl. I S. 1274) in Verbindung mit § 1 Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen - 4. BImSchV vom 31. Mai 2017 (BGBl. I S. 1440) und Nr. 1.6.2 Anhang 1 zur 4. BImSchV die immissionsschutzrechtliche Genehmigung zur Errichtung und zum Betrieb von 3 Windenergieanlagen vom Typ Enercon E160 EP5 . Das Vorhaben soll am folgenden Standort errichtet werden: Windpark Hillersleben, Gemarkung Hillersleben, Flur 7, Flurstücke 155 und 157 sowie Gemarkung Neuenhofe, Flur 4, Flurstücke 26/1 und 147/53. Die beantragten WEA weisen eine Nabenhöhe von 120 m, einen Rotordurchmesser von 160 m und somit eine Gesamthöhe von 200 m, mit einer Nennleistung von 5,56 MW auf. Bei dem Vorhaben handelt es sich um ein Änderungsvorhaben gemäß § 16b BImSchG. Die UVP-Pflicht von Änderungsvorhaben wird in § 9 UVPG geregelt. In dem Vorhabengebiet befinden sich aktuell 3 WEA, die im Rahmen des Repowerings zurückgebaut und durch 3 neue ersetzt werden sollen. Es sind somit 3 Anlagen im Plangebiet zu betrachten. Die Errichtung von 3 bis weniger als 6 WEA mit einer Gesamthöhe von mehr als 50 m ist der Anlage 1 Ziffer 1.6.3 des UVPG zuzuordnen. Gemäß Spalte 2 ist eine standortbezogene Vorprüfung des Einzelfalls durchzuführen, welche den Regelungen von § 7 Abs. 2 UVPG unterliegt. Die standortbezogene Vorprüfung wird überschlägig in zwei Stufen durchgeführt. In Stufe eins wird geprüft, ob besondere örtliche Gegebenheiten vorliegen (siehe Anlage 3 UVPG Ziffer 2.3). Wird dies ausgeschlossen, liegt folglich keine UVP-Pflicht vor. Wird festgestellt, dass besondere örtliche Gegebenheiten gemäß den in Anlage 3 Ziffer 2.3 des UVPG aufgeführten Schutzgüter und Schutzkriterien vorliegen, sind alle Kriterien der Anlage 3 zu prüfen (Stufe 2).

Neubewertung von Offshore-Gründungsstrukturen durch ein Agiles Design zur Lebensdauerverlängerung und Repowering

Neubewertung von Offshore-Gründungsstrukturen durch ein Agiles Design zur Lebensdauerverlängerung und Repowering, Vorhaben: Empirische Datengrundlage

Modellbildung für den nahen Nachlauf, Teilvorhaben: Validierung und Simulation im Forschungspark WiValdi

Modellbildung für den nahen Nachlauf, Teilvorhaben: Stochastische Modellierung turbulenter Nachläufe

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