Kennzeichnung von Windenergieanlagen

Leuchtfeuer einer WEA.

Windenergieanlagen (WEA) können unter bestimmten Bedingungen Hindernisse für den Luft-/seeverkehr dar­stellen. Als solche müssen sie zur Aufrechterhaltung der Sicherheit und Leichtigkeit des Luft- und Schiffsverkehrs gekennzeichnet werden. In Deutschland gilt die Kennzeich­nungspflicht als Luftfahrthindernis in der Regel ab einer Gesamthöhe von mehr als 100 Metern. In der Bevölkerung werden dabei insbesondere die blinkenden Feuer auf den Maschinenhäusern als störend empfunden.

Die politische Forderung zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit der WEA sieht eine bessere Ausnutzung der Windressourcen vor. Dieses bedingt die Nutzung der Windge­schwindigkeiten in immer größeren Höhen. Als Faustformel gilt, dass ein 1 Meter höhe­rer Turm einen Mehrertrag von 1 Prozent erbringt. Bereits jetzt ist die Hälfte der über 23.000 in Deutschland errichteten WEA mit einer Tages- und/oder Nachtkennzeichnung ausgestattet. Nahezu jede neue WEA muss mit einer Gesamthöhe von über 100 Metern errichtet werden, um einen wirtschaftlichen Betrieb zu gewährleisten. Knapp die Hälfte der neuen WEA überschreitet mittlerweile eine Höhe von über 150 Metern. Ab dieser Höhe müssen erweiterte Vorgaben eingehalten werden.  

Die Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg kam 2009 bei einer Umfrage zu dem Ergebnis, dass erhebliche Belästigungen durch die WEA-Kennzeichnung nicht vorliegen. Befragt wurden vom Institut für Psychologie der Universität 420 Anwohner von 13 Wind­parks mit direkter Sicht auf die WEA. Und dennoch zeigt die Praxis, dass die WEA-Kenn­zeichnung von der Bevölkerung als kritisch empfunden wird.

Installation eines Gefahrenfeuers auf einer Repower-WEA in Hamburg Georgswerder.

Studie zeigt den möglichen Weg auf

Durch die vom BWE in 2008 initiierte HiWUS-Studie (Entwicklung eines Hindernisbefeuerungskonzeptes zur Minimierung der Lichtemission an On- und Offshore-Windenergieparks und -anlagen unter besonderer Berücksichtigung der Verein­barkeit der Aspekte Umweltverträglich­keit sowie Sicherheit des Luft- und See­verkehrs) konnte aufgezeigt werden, dass es mit Einsatz neuer Techniken möglich ist, die Wirkungen von Markierungen und Befeuerungen an WEA zu minimieren, ohne die Sicherheit des Flugverkehrs und der Seefahrt zu gefährden. Insbesondere bei der im Rahmen der HiWUS-Studie untersuchten Reduzierung der Lichtstärke durch Sichtweiten­messung und bei der bedarfsgerechten Befeuerung konnten in den letzten Jahren große Fortschritte erzielt werden.

Um die Akzeptanz für höhere WeA zu fördern, ist ein Interessen­ausgleich zwischen der Flugsiche­rung, der Seefahrt, dem Naturschutz und der Windbranche notwendig.

In Schweden, Norwegen, Kanada und den USA werden mittlerweile Gefahren- und Hindernisfeuer an WEA über ein vom Weltmarktführer Vestas übernommenes Radarsys­tem betrieben. Damit können die Feuer zu 99,9 Prozent der Zeit ausgeschaltet bleiben und tragen so erheblich zur Akzeptanzsteigerung bei. In Deutschland wird ein entspre­chendes Primärradarsystem zurzeit von der ENERTRAG Systemtechnik GmbH an einem Windpark in Schleswig-Holstein getes­tet. Weitere Untersuchungen finden mit Transponder- (Enercon GmbH) und Passiv­radarsystemen (Dirkshof-Group) statt.

Regeln für die WEA-Kennzeichnung

Die Standards und Empfehlungen für den Anwendungsfall „Kennzeichnung von allgemeinen Hindernissen“ sind in der International Civil Aviation Organisati­on (ICAO) Aerodromes Annex 14, Kapitel 6 niedergelegt. Aufgrund der globalen Be­deutung von WEA wurde eine Erweiterung der Standards und der Empfehlung der ICAO um das Kapitel 6.4 „Wind Turbines“ vorgenommen. Für die Kennzeichnung von WEA im europäischen Ausland wer­den überwiegend Mittelleistungsfeuer als Doppelfeuer mit 2.000 Candela (cd) in rot für die Nachtkennzeichnung verwendet. In Deutschland, Belgien und Österreich hat sich demgegenüber das speziell für WEA entwickelte Feuer W, rot durchgesetzt (100 cd). In Deutschland besteht zudem die Allgemeine Verwaltungsvorschrift für die Kennzeich­nung von Luftfahrthindernissen (AVV), die folgende Regeln enthält:

  • Wie werden Anlagen über 100 Meter Gesamthöhe mit einer Nachtkennzeichnung versehen?
    WEA über 100 Meter Gesamthöhe werden in der Nacht durch rot blinkende Gefahren­feuer (2.000 cd) oder Feuer W, rot (100 cd) gekennzeichnet.
  • Wie werden Anlagen über 150 Meter Gesamthöhe im nachtbetrieb gekennzeichnet?
    Wie zuvor, jedoch zusätzlich für die Nachtkennzeichnung werden Hindernisfeuer am Turm gefordert. Aus jeder Richtung müssen zwei Hindernisfeuer jeder Befeuerungs­ebene sichtbar sein. Die Befeuerungsebene darf durch stehende Rotorblätter nicht verdeckt werden.
  • Wie werden Anlagen über 100 Meter Gesamthöhe am Tage gekennzeichnet?  Farbliche Kennzeichnung der Flügelspitzen durch drei Streifen von je 6 Metern Länge (rot/weiß/rot) oder weiß blitzendes Gefahrenfeuer mittlerer Lichtstärke (20.000 cd). Bei Einsatz von weiß blitzenden Feuern kann auf die Streifen ganz verzichtet werden, wenn ein Farbring am Mast angebracht ist. 
  • Wie werden Anlagen über 150 Meter Gesamthöhe am Tage gekennzeichnet?
    Wie zuvor, jedoch ist auf dem Maschinen­haus ein orange/roter Streifen anzubrin­gen. Es kann bei einer Genehmigung weiß blitzender Feuer die Anbringung eines  zweiten orange/roten Streifens und die Kennzeichnung des Maschinenhauses entfallen.
  • Sichtweitenregelung
    Der Sachverhalt zur Anwendung der Sichtweitenregelung ist ebenfalls in der AVV geregelt. Danach kann die Nenn­lichtstärke weiß blitzender Feuer am Tag bei Sichtweiten über 5.000 Meter auf 30 Prozent und bei Sichtweiten über 10 Kilometer auf 10 Prozent reduziert werden. Gleiches gilt bei Nacht für die Regelung der Nennlichtstärke der Gefahrenfeuer und der Feuer W, rot. Die Sichtweitenmessung erfolgt nach den Vorgaben, die in Anhang 4 der AVV geregelt sind.
  • Parksynchronisation
    Da die Befeuerungen ein intermittierendes Licht aussenden, hat es sich bewährt, die Feuer eines Windparks zu synchronisieren. Durch diese Synchronisation wird über alle Feuer ein gleichmäßiges Blinken erreicht, das heißt, dass alle Feuer im gleichen Takt ein- und ausgeschaltet werden. Für das menschliche Auge ergibt sich so ein ruhigeres Betrachtungsbild.  

AK­-Kennzeichnung
Um die Akzeptanz für hohe WEA zu steigern, wurde 2004 unter dem Dach des BWE der Arbeitskreis zur Kennzeichnung von Windenergieanlagen (AK-Kennzeichnung) gegründet. Der AK-Kennzeichnung hat sich das Ziel gesetzt, gemeinsam mit den zu­ständigen Ministerien, der Flugsicherung sowie Fachleuten nach Lösungen für neue, effizientere Kennzeichnungssysteme zu suchen. Sprecher des AK ist Dr. Oliver Frank.