Gutachten für Windkraftanlagen und Windparks

veröffentlicht am 03.08.2015

Viele Gutachten sind für eine Genehmigung von Projekten im Bereich Windenergie gesetzlich vorgeschrieben. Sie dienen unter anderem dem Schutz von Menschen, Flora und Fauna vor potenziell negativen Einwirkungen durch Windkraftanlagen oder Windparks. Hier erfahren Sie, welche Gutachten es gibt und wozu sie dienen.

Die Realisierung von Windkraftprojekten geht immer mit einer Erstellung von Gutachten einher. Schon vor dem Bau einer Windenergieanlage oder von Windparks muss beispielsweise die Eignung des Standorts durch Standort- oder Parkgutachten ermittelt werden. Es gibt allerdings noch eine ganze Reihe an Gutachten, die im Zusammenhang mit der Windenergienutzung stehen und im Rahmen des Genehmigungverfahrens durch Gutachter und Sachverständige erstellt werden müssen. So kann noch eine zusätzliche Umweltverträglichkeitsprüfung, kurz UVP, erforderlich sein, wenn der Betrieb mehrerer Windenergieanlagen an einem Standort als Windpark geplant ist. Bedenkt man, dass der Windkraftanlagenbau und -betrieb bestimmte Auswirkungen auf die Umwelt hat, lässt sich die Bandbreite der Gutachten bereits erahnen. 

Rechtssicherheit durch Gutachten  

Das Bundesimmissionsschutzgesetz, kurz BImSchG, sieht nicht nur den Schutz von Menschen, Tieren, Pflanzen, des Bodens, des Wassers, der Atmosphäre sowie von Kultur- und anderen Sachgütern vor schädlichen Umwelteinwirkungen vor, sondern auch die Vorbeugung ihrer Entstehung. Demnach sind Windenergieanlagen mit einer Gesamthöhe von mehr als 50 Metern seit 2005 grundsätzlich genehmigungspflichtig. Nach §19 BImSchG ist bei Anträgen für bis zu 19 Windenergieanlagen das vereinfachte Genehmigungsverfahren vorgegeben, sofern keine UVP durchgeführt werden muss. In der Regel erfolgt daher weder eine Öffentlichkeitsbeteiligung, noch wird das Verfahren bekanntgemacht. Dennoch können Bürger im Rahmen gerichtlicher Auseinandersetzungen jederzeit ihre Einwendungen erheben. Der Antragsteller kann außerdem freiwillig im Voraus über die Durchführung eines sogenanntes förmlichen Genehmigungsverfahrens mit Öffentlichkeitsbeteiligung entscheiden, welche ab Anträgen für 20 und mehr Anlagen ohnehin Pflicht ist. Gleiches gilt auch für die Umweltverträglichkeitsprüfung. Die UVP muss außerdem durchgeführt werden, wenn für die Errichtung der Anlagen 10 Hektar oder mehr Wald gerodet werden muss. Sind es weniger als 10 Hektar, jedoch mehr als 5 Hektar, ist eine UVP-Vorprüfung vorgesehen. Dies gilt auch für Windparks mit 6 bis 19 Windkraftanlagen oder bei Erweiterung von bestehenden Windparks mit 20 oder mehr Anlagen. 

Was ist eine Umweltverträglichkeitsprüfung?

Die Basis einer Umweltverträglichkeitsprüfung ist ein Umweltbericht, dessen Erstellung durch den Antragsteller erfolgt. Hierbei werden die zentralen Themen, wie die Auswirkungen der Windenergieanlage auf die Landschaft, detailliert behandelt. Dazu zählen im Allgemeinen:

  • Optischer Eindruck im Landschaftsbild
  • Einfluss auf Flora und Fauna
  • Schattenwurf
  • Geräuschentwicklung
  • Bodenerwärmung und -austrocknung im Bereich der Erdkabel
  • Eiswurf und Blitzschlag

Je nach Anzahl der zu installierenden Windkraftanlagen fällt der Untersuchungsumfang einer UVP unterschiedlich groß aus. 

Vollständige, umfangreiche Genehmigungsunterlagen sind Pflicht

Eine Vielzahl von Rechtsbereichen sind für Windenergieanlagen relevant und müssen im Rahmen des Genehmigungsverfahrens genauestens überprüft werden. Entsprechend hohe Anforderungen werden daher auch an den Umfang und die Ausführlichkeit der Genehmigungsunterlagen gestellt. Antragsteller sollten sich im Idealfall bereits über die notwendigen Unterlagen informieren, bevor ein Antrag gestellt wird, um einen zügigen und reibungslosen Ablauf des Genehmigungsverfahrens zu gewährleisten. Die vom Anlagehersteller zusammengestellten allgemeinen Antragsunterlagen enthalten nicht nur textliche Beschreibungen und Zeichnungen zum Windenergieanlagen-Typ sondern auch zur Leistungs- und Drehzahlsteuerung sowie zum Eis- und Schattenwurf, zur Flugsicherheitskennzeichnung, zur Handhabung wassergefährdender Stoffe und zur Arbeitssicherheit. Die Windkraftanlagen-Standorte sind mit Rechts- und Hochwerten in Lageplänen verzeichnet, während ebenso die Zuwegung und die baurechtlichen Abstandsflächen dargestellt sind. Zu all den technischen Angaben kommen außerdem die durch spezialisierte Gutachter und Sachverständige angefertigten Fachgutachten, welche einen elementaren Bestandteil der Antragsunterlagen darstellen. 

Welche Gutachten gibt es?

Die Behörden weisen sogenannte Vorranggebiete zur Nutzung der Windenergie aus, in denen die Errichtung und der Betrieb de facto konfliktfrei möglich ist. Dennoch besteht keine Garantie auf die Genehmigung einzelner Anlagen, die sich innerhalb dieser Gebiete befinden. Dem Windkraftprojekt dürfen nämlich keine öffentlichen Belange entgegenstehen. Im planungsrechtlichen Verfahren können die Schutzbelange durch pauschale Abstände berücksichtigt werden. Anders sieht es im immissionsschutzrechtlichen Genehmigungsverfahren aus, in dem es auf Nachweise durch Gutachter und Sachverständige und die konkrete Umsetzung technischer Abwehrmaßnahmen ankommt. Zum Nachweis der Unbedenklichkeit der Windkraftanlagen sind unter anderem folgende Gutachten nötig:

  • Avifaunistisches Gutachten
  • Schallgutachten
  • Schattenwurfgutachten
  • Turbulenzgutachten
  • Boden- / Baugrundgutachten

Beim Bau von Windenergieanlagen und Windparks werden Kabeltrassen gegraben, Fundamente gelegt, Wege ausgebaut und Kranstellflächen eingerichtet. Diese Eingriffe in Natur und Landschaft erfordern Ausgleichsmaßnahmen gemäß Naturschutzgesetz. Dafür gibt es zahlreiche Möglichkeiten, zum Beispiel Streuobstwiesen, Feldgehölzpflanzungen, Biotope für Brutvögel oder die Aufforstung von Waldrändern. Das Zusammenspiel dieser rechtlichen und planerischen Aspekte erreicht einen Ausbau der Windenergie, in welchem die Interessen des Naturschutzes sowie der Bürgerinnen und Bürger in der Umgebung gewahrt bleiben.

Das avifaunistische Gutachten 

Ein avifaunistisches Gutachten wird dann benötigt, wenn Vögel und Fledermäuse durch Windenergieanlagen Gefahren ausgesetzt werden könnten. Diese dienen der Analyse, Minimierung und Vermeidung der Risiken für planungsrelevante Arten, die kollisionsgefährdet sind. Dabei liegt die durchschnittliche Bearbeitungszeit bei etwa einem Jahr. Zur Anfertigung eines avifaunistischen Gutachtens werden die Flugrouten und Nahrungsflächen potenziell beeinträchtigter Arten aufgenommen und in einem Geoinformationssystem ausgewertet. Auf diese Weise können die entsprechenden Gebiete kartiert und analysiert werden. Für eine genaue Prüfung des Artenschutzes werden oftmals jahreszeitabhängige Kartierungen vorausgesetzt, was einen zeitkritischen Punkt im Genehmigungsverfahren darstellt.

Gutachten für Schallimmission

Zur Genehmigung eines Windkraftprojekts muss zweifelsfrei nachgewiesen werden, ob die zulässigen Schallimmissionsrichtwerte in der Umgebung von Windenergieanlagen nicht überschritten werden. Der von den Windkraftanlagen ausgehende Schall ist im Allgemeinen das Windgeräusch der sich drehenden Rotorblätter. Die Bestimmung des A-bewerteten Schallleistungspegels erfolgt durch akustische Messungen nach genormten Verfahren. Die gängigen Werte liegen zwischen 98 dB(A) und 109 dB(A) und stellen die rechnerische Schallenergie-Konzentration der Rotorfläche auf einen Punkt in der Mitte des Rotors dar. Hier geht man von der stärksten Immission aus, wenn die Anlage bei 95 % ihrer Nennleistung angelangt ist, also bei Windgeschwindigkeiten von 10 m/s bis 12 m/s in Nabenhöhe. Die Schallleistungen sind bei niedrigeren Windgeschwindigkeiten geringer, während sie bei höheren von den natürlichen Windgeräuschen überlagert werden. Betrachtet man die Schallquelle als Punkt, so ist eine Abnahme der Lautstärke um jeweils 6 dB bei Verdoppelung des Messabstandes zu verzeichnen. Die ermittelten Werte werden anschließend mit den dort geltenden Immissionsrichtwerten verglichen.

Nächstgelegene Gebäude:

Maximalwert Tag dB(A)

Maximalwert Nacht dB(A)

Reine Wohngebiete

50

35

Allgemeine Wohngebiete

55

40

Mischgebiete / Dörfer

60

45

Gewerbegebiete

65

50

Industriegebiete

70

70

 

Gutachten zum Schattenwurf von Windkraftanlagen 

Direkter Schattenwurf ist eine Folge des Betriebs von Windenergieanlagen. Hinter der Anlage werden Lichtwechsel verursacht, deren Frequenz etwa zwischen 0,4 und 4 Hz liegen kann. Auf den Menschen können sich diese Helligkeitsschwankungen durchaus störend auswirken und bei enormer Belastung unzumutbar sein. In Sachen Schattenwurf unterscheidet man zwischen Kern- und Halbschatten. Beim Kernschatten handelt es sich um den Bereich, in dem die Sonnenstrahlen durch das Hindernis - in diesem Falle das Rotorblatt - gänzlich verdeckt werden. Im Halbschatten befindet sich hingegen der Bereich, welcher nur teilweise von Sonnenlicht bestrahlt wird. Windenergieanlagen verfügen über schmale Flügel, weshalb der Kernschatten nur sehr kurz ausfällt und daher irrelevant ist. Die Länge des Kernschattens würde bei einer Rotorblattbreite von 2 m hingegen 216 m betragen - weniger als die vorgeschriebenen Mindestabstände zur Wohnbebauung. Mit zunehmender Entfernung nimmt auch die Intensität des Halbschattens ab. Der Schattenwurf einer Windenergieanlage wird über den Sonnenstand berechnet. Die dazu notwendigen Daten sind einerseits die Koordinaten der Windenergieanlage, also Breiten- und Längengrad sowie die Höhe über NN, andererseits die Ausmaße der Anlage: Nabenhöhe, Rotordurchmesser,  durchschnittliche Rotorblatttiefe. Natürlich bestimmt auch die minimale Sonnenhöhe, wann der Schattenwurf einer Windenergieanlage relevant ist. 

Turbulenzgutachten 

Durch Turbulenzgutachten kann abgeschätzt werden, wie dicht Windenergieanlagen in einem Windpark zueinander stehen dürfen und welcher Mindestabstand dabei nötig ist. Zeitliche Änderungen der Windrichtung und Windgeschwindigkeit resultieren aus der atmosphärischen Turbulenz. Dessen Grad ist sowohl maßgeblich für den Energieertrag einer Anlage, als auch für die aerodynamischen-Lasten auf das Fundament, den Turm und die Rotorblätter. Die Umgebungsturbulenz am Anlagenstandort wird durch dessen Oberflächenbeschaffenheit und Rauigkeit bestimmt. Die sogenannte atmosphärische Schichtung und die Höhe der Windgeschwindigkeit spielt dabei ebenfalls eine Rolle und ist Maßstab für die lokalen Windturbulenzen ohne Einfluss durch existierende Windenergieanlagen. Diese wiederum erhöhen den Turbulenzgrad in ihrer Nachlaufströmung und haben Einfluss auf die Standortturbulenz, welcher jedoch mit steigendem Abstand zur Anlage abnimmt. Abhängig von der Umgebungsturbulenz und der Standort-Windzone ergibt sich somit ein minimaler Abstand zwischen den Windenergieanlagen. 

Baugrundgutachten und Bodengutachten  

Der Standort von Windenergieanlagen kann durch geologische Faktoren erheblich beeinflusst, eingeschränkt oder gar verhindert werden. Um diese in Erfahrung zu bringen, müssen standortspezifische Baugrunderkundungen durchgeführt werden. Die Maßnahmen umfassen dabei Bohrungen, Sondierungen, Entnahme von Bodenproben, geophysikalische Erkundungsverfahren sowie die Untersuchung der Kennwerte in einem bodenmechanischen Labor. Bodengutachten sind hingegen für eine genügende Auslegung des Fundaments sowie zur Sicherstellung der Standfestigkeit der Windkraftanlagen und Komponenten unverzichtbar. Dabei wird die Mindesttragfähigkeit des Untergrunds ermittelt, woraus sich dann die Bauform des Fundaments ergibt. So sind Flachfundamente weit verbreitet, während bei weichen Böden Pfahlfundamente zum Einsatz kommen.