Winde entstehen durch die von der Sonne eingestrahlte Energie und können zur Bereitstellung von End- und Nutzenergie mittels Windenergieanlagen unerschöpflich herangezogen werden. Als regenerativer Energieträger kann die Windenergie dazu beitragen, die Energieimportabhängigkeit dauerhaft zu reduzieren.
Kostengünstige Technologie zur Strombereitstellung
Neben der Freiflächen-Photovoltaik ist die Windenergie an Land (onshore) unter den erneuerbaren Energien die kostengünstigste Technologie zur Strombereitstellung. Im Hinblick auf die durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten herrschen an küstennahen Standorten zwar zweifellos günstigere Verhältnisse für die Windenergienutzung als in weiten Teilen von Baden-Württemberg. Gleichwohl besteht auch in Baden-Württemberg ein ausreichend hohes Potenzial an Flächen und Standorten, auf denen mit modernen, auf das Binnenland optimierten Anlagen marktnahe Stromgestehungskosten erreicht werden können.
Windenergieanlagen gehen über den gesamten Produktlebenszyklus mit geringen Treibhausgasemissionen einher und tragen dabei erheblich zur Treibhausgasreduktion im Stromsektor bei (entsprechende Zahlenwerte enthält die aktuelle Ausgabe der Broschüre des Umweltbundesamtes „Emissionsbilanz erneuerbarer Energieträger“).
Während des Betriebs erzeugen sie sogar keinerlei Schadstoffemissionen (zum Beispiel Staubemissionen, Stickoxide oder Schwefeldioxid), stellen binnen eines Jahres die zur Herstellung benötigte Energie bereit (energetische Amortisationszeit), haben einen moderaten Flächenbedarf und bieten in Form von Bürgerwindrädern zudem gute Möglichkeiten, um als Bürgerin und Bürger an der Energiewende teilzuhaben.
Technische Weiterentwicklung
Die technische Weiterentwicklung der letzten Jahre hat insgesamt zu größeren und leistungsfähigeren Anlagen geführt. So liegen die durchschnittlich installierte Leistung bei mittlerweile über 4 Megawatt und die durchschnittliche Nabenhöhe von Neuanlagen bei über 150 Metern – mit zunehmender Tendenz. Dank dieser Nabenhöhen können Anlagen nun die in größeren Höhen stärkeren und regelmäßigeren Winde nutzen. Die durchschnittliche Windgeschwindigkeit wiederum hat einen besonders großen Einfluss auf Ertrag und Wirtschaftlichkeit von Windenergieanlagen. Nimmt die Windgeschwindigkeit zum Beispiel um 10 Prozent zu, so wird die Leistung um 33 Prozent größer.
Außerdem haben sich die Umweltauswirkungen bei den heutigen technisch weiterentwickelten Windenergieanlagen verringert. Anlagen der heutigen Generation erwirtschaften mittlerweile deutlich mehr Strom. Dadurch wiederum fällt auch der Druck auf die Landschaft geringer aus, weil für den gleichen Stromertrag deutlich weniger Anlagen gebaut werden müssen als früher.
Bevor Windenergieanlagen genehmigt und errichtet werden dürfen, werden sie von anerkannten Sachverständigen auf ihre Sicherheit überprüft und im Rahmen von sogenannten Typen- oder Einzelprüfungen zertifiziert. Darüber hinaus werden Windenergieanlagen auch während des Betriebs regelmäßig gewartet und auf ihre Sicherheit kontrolliert (in der Regel zweimal pro Jahr). Zunehmend erfolgt dies auf dem Wege von Vollwartungsverträgen.
Ein Rotorblatt besteht aus zahlreichen, verklebten Bauteilen aus Glas- oder Kohlefaser. Schäden können durch Ablösung (Delamination) verklebter Schichten hervorgerufen werden. Dies kann unter anderem bei Wartungsarbeiten oder Zustandsüberwachungen (durch Sensoren des „condition monitoring“) erkannt werden.
Wie bei jeder anderen Erzeugungstechnologie lassen sich Unfälle jedoch nie vollständig ausschließen. Zwar existiert keine offizielle Fallzahlenstatistik, insgesamt sind Unfälle jedoch sehr selten. Mit zunehmenden Abständen von der Windenergieanlage verringert sich die Wahrscheinlichkeit eines Unfalls erheblich. Angesichts der gesetzlich erforderlichen Abstände zu Siedlungen fällt das Verletzungsrisiko für Menschen also insgesamt sehr gering aus. Selbst bei einer pessimistischen Betrachtung sind Wahrscheinlichkeit und Schadensmaß mit dem technischen Versagen bei anderen Technologien (beispielsweise Kernkraftwerke, Auto) nicht vergleichbar.
Fläche ist ein begrenztes und begehrtes Gut, für das oftmals konkurrierende Nutzungsansprüche vorliegen. Insofern kann es vernünftig sein, Standorte vorausschauend auszuwählen und Standorte auch gegebenenfalls zu konzentrieren.
Das Fundament einer modernen Windenergieanlage benötigt etwa 500 bis 600 Quadratmeter. Die Sockelfläche der Anlage ist jedoch nur ein Teil des Fundaments. Andere Teile des Fundaments sind erdüberdeckt und damit nicht sichtbar. Die Kranstellfläche ist teilweise mit Schotter bedeckt. Entsprechende Flächen können später auch für andere Zwecke (zum Beispiel Holzlagerung) genutzt werden. Für Montagezwecke werden während der Bauphase zusätzliche Flächen temporär belegt, die je nach Standort und Anlagenkonfiguration variieren. Die Zufahrtsstraße sollte eine Breite von circa 5 Metern haben. In der Regel werden dafür bereits vorhandene Wege genutzt oder ausgebaut.
Damit sich verschiedene Windenergieanlagen – insbesondere im Hinblick auf sogenannte „Verschattungseffekte“ beziehungsweise „Windklau“ – nicht negativ beeinflussen, müssen Abstände gewahrt werden, die von den Anlagengrößen, den vorherrschenden Windgeschwindigkeiten und wirtschaftlichen Erwägungen abhängen. Nach einer Faustregel sollten die Abstände in Hauptwindrichtung mindestens den fünffachen Rotordurchmesser betragen.
Unter den erneuerbaren Energien verfügt die Windenergie insgesamt über einen vergleichsweise moderaten Flächenbedarf. Vorteilhaft bei der Windenergienutzung ist ferner, dass im Gegensatz zu Photovoltaik-Freiflächenanlagen oder zum Biomasseanbau die Abstandsflächen für andere Zwecke genutzt werden können (zum Beispiel für die Land- und Forstwirtschaft). Ohne Abstandsflächen (also die reine Betriebsfläche für Fundament, Kran und Zuwegung) schlägt für den gleichen Energieertrag sogar ein geringerer Flächenbedarf zu Buche als bei Photovoltaik-Freiflächenanlagen. In jedem Fall sind für den Eingriff der Flächennutzung im Außenbereich Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen beispielsweise in Form von Biotopen oder Aufforstungsgebieten zu leisten.
Angesichts der Klimakrise und des russischen Angriffskrieges auf die Ukraine besteht eine doppelte Dringlichkeit, die erneuerbaren Energien und dabei insbesondere auch die Windenergie an Land zügig auszubauen. Zugleich ist die Biodiversitätskrise neben der Klimakrise die zweite globale ökologische Krise, die die natürlichen Lebensgrundlagen bedroht.
Um Genehmigungsverfahren für Windenergieanlagen an Land zu vereinfachen und zu beschleunigen, hat der Bundesgesetzgeber im Jahr 2022 bundeseinheitliche Standards für die geforderte artenschutzrechtliche Prüfung im Bundesnaturschutzgesetz verankert. Darüber hinaus sehen aktuelle Regelungen auf EU-Ebene und deren Umsetzungen in nationales Recht in bestimmten Gebieten weitere artenschutzbezogene Erleichterungen für Genehmigungsverfahren von Windenergieanlagen vor.
Zugleich hat der Bundesgesetzgeber zum dauerhaften Schutz insbesondere der durch den Ausbau der Erneuerbaren Energien betroffenen Arten das Bundesamt für Naturschutz mit der Aufgabe betraut, nationale Artenhilfsprogramme aufzustellen und Maßnahmen zu deren erfolgreicher Umsetzung zu ergreifen. Das Land Baden-Württemberg beabsichtigt die nationalen Artenhilfsprogramme mit einer landesweiten Artenschutzoffensive zu begleiten. So soll der Ausbau der Windenergie beschleunigt werden, ohne das ökologische Schutzniveau abzusenken.
Beim Betrieb von Windenergieanlagen erzeugen vorwiegend die Rotorblätter Geräuschemissionen. Dagegen sind mechanische Geräusche aus dem Bereich des Antriebsstranges bei heutigen Windenergieanlagen auch schon im unmittelbaren Umfeld der Anlage kaum noch hörbar. Denn neuere Anlagen besitzen eine bessere Schallisolierung, eine geräuschoptimierte Verzahnung von Getrieben oder verzichten ganz auf das Getriebe. Um schädliche Umwelteinwirkungen durch Geräuschimmissionen zu vermeiden, sind Abstände von mehreren hundert Metern zwischen Windenergieanlagen und Wohnbebauung erforderlich.
Immissionsrichtwerte
Ob schädliche Umwelteinwirkungen durch Lärmemissionen von einem konkreten Vorhaben ausgehen, ist im Genehmigungsverfahren nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz und der bundesweit geltenden und für die Behörden verbindlichen „Technischen Anleitung zum Schutz gegen Lärm“ in jedem Einzelfall zu prüfen. Dabei werden auch die Eigenschaften der Anlage oder der Anlagen, die Anlagenanzahl (zum Beispiel in einem Windpark) und die Ausbreitungsbedingungen berücksichtigt.
Die „Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm“ legt Immissionsrichtwerte zum Beispiel für Dorf-, Misch- und Wohngebiete fest, die nicht überschritten werden dürfen. Hieraus folgt zwangsläufig, dass in der Praxis gewisse Abstände zwischen Windenergieanlagen und Wohnbebauung erforderlich sind. Bei einem Abstand von 700 Metern können die Immissionsrichtwerte der Technischen Anleitung zum Schutz gegen Lärm in Gebieten mit Wohnbebauung üblicherweise eingehalten werden.
Maßgeblich sind die für die Nacht geltenden, strengeren Immissionsrichtwerte, da Windenergieanlagen im Regelfall auch nachts arbeiten. Bevor die Anlage erbaut wird, muss der Betreiber durch eine Lärmimmissionsprognose nachweisen, dass die Anlage die zulässigen Lärmrichtwerte einhält. Zusätzlich kann die zuständige Genehmigungsbehörde nach Inbetriebnahme der Windenergieanlage vom Betreiber eine Abnahmemessung verlangen, um die Lärmimmissionsprognose zu überprüfen.
Infraschall und tieffrequente Geräusche sind alltäglicher Bestandteil unserer technischen und natürlichen Umwelt. Verglichen mit anderen technischen und natürlichen Quellen ist der von Windkraftanlagen hervorgerufene Infraschall gering. Bereits in 150 Metern Abstand liegt er deutlich unterhalb der Wahrnehmungsgrenze des Menschen, in üblichen Abständen der Wohnbebauung entsprechend noch weiter darunter.
Gesundheitliche Wirkungen von Infraschall unterhalb der Wahrnehmungsgrenze sind wissenschaftlich nicht nachgewiesen. Gemeinsam mit den Gesundheitsbehörden kommen wir in Baden-Württemberg zu dem Schluss, dass nachteilige Auswirkungen durch Infraschall von Windkraftanlagen nach den vorliegenden Erkenntnissen nicht zu erwarten sind.
Der sogenannte Schattenwurf von Windenergieanlagen, das heißt der Licht-Schatten-Wechsel, den der sich drehende Rotor verursacht, kann als besonders belastend empfunden werden. Schattenwurf von geringer Dauer ist allerdings hinzunehmen. Zur Beurteilung, ob der Schattenwurf einer Anlage zulässig ist, hat die Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft für Immissionsschutz (LAI) die „Hinweise zur Ermittlung und Beurteilung der optischen Immissionen von Windenergieanlagen [PDF]“ (WEA-Schattenwurf-Hinweise) erarbeitet.
Immissionsrichtwerte für Beschattungsdauer
Von einer erheblichen Belästigung ist auszugehen, wenn der tägliche oder der jährliche Immissionsrichtwert überschritten sind. Der Immissionsrichtwert für die tägliche Beschattungsdauer beträgt 30 Minuten pro Tag. Der Immissionsrichtwert für die astronomisch maximal mögliche jährliche Beschattungsdauer beträgt 30 Stunden pro Jahr. Dies entspricht einer tatsächlichen Beschattungsdauer von etwa 8 Stunden pro Jahr. Werden diese Werte überschritten, müssen die Windenergieanlagen abgeschaltet werden, solange ihr Schatten auf den sogenannten Immissionspunkt fällt.
Oft wird der Schattenwurf auch mit dem Diskoeffekt verwechselt. Dieser entsteht durch Lichtreflexionen auf den Rotorblättern. Aufgrund der heutzutage üblichen, matten Beschichtung der Windenergieanlagen spielt der Diskoeffekt praktisch keine Rolle mehr.
Windenergieanlagen brennen sehr selten. Die führenden Hersteller von Windenergieanlagen sind verpflichtet, zu jedem Anlagentyp ein Brandschutzkonzept vorzulegen. Es wird Wert darauf gelegt, brandgefährliche Stoffe zu vermeiden oder zu reduzieren. So haben zahlreiche moderne Anlagen beispielsweise kein Getriebe mehr und auch die sogenannte „Brandlast“ (zum Beispiel Öle und Schmierstoffe, Kabel) wird so weit wie möglich reduziert.
Zahlreiche Rauchmelder und Temperaturfühler überwachen die Anlage permanent. Bei Störungen schaltet sich die Anlage automatisch ab. Auch Schäden durch Blitzschlag können dank eines integrierten Blitzschutzkonzepts (Blitzableiter) weitestgehend vermieden werden. Ein Brand einer modernen Windenergieanlage ist sehr selten.
Sollte es doch brennen, löscht die Feuerwehr nur die Brände im Turmfuß und im Trafogebäude. Brennen Turm, Gondel oder Rotor lässt die Feuerwehr diese aufgrund der großen Höhe kontrolliert abbrennen. In diesem Fall sichert die Feuerwehr die Brandstelle durch einen Schutzabstand von (mindestens) 500 Metern ab. Außerhalb dieses Abstandes ist eine Gefährdung der Bevölkerung praktisch ausgeschlossen.
An Windenergieanlagen kann sich grundsätzlich Eis bilden. Mögliche Gefährdungen durch herabfallendes Eis von Windenergieanlagen werden im Zuge des immissionsschutzrechtlichen Genehmigungsverfahrens geprüft. Grundlage für die Prüfung sind die Muster-Verwaltungsvorschrift „Technische Baubestimmungen“ [PDF] und das Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG).
Sofern Sicherheitsabstände zu Verkehrswegen und Gebäuden von 1,5 x (Rotordurchmesser + Nabenhöhe) nicht eingehalten werden können, ist eine gutachterliche Stellungnahme zur Funktionssicherheit der Eiserkennungssysteme erforderlich. Dieses Gutachten muss auch eine Stellungnahme zur Gefährdung bei abgeschalteter Windenergieanlage enthalten.
Für die Errichtung und den Ausbau von Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien wie Windenergieanlagen gilt nach Paragraf 2, Satz 1 Erneuerbare-Energien-Gesetz, dass diese als Klimaschutzmaßnahmen im überragenden öffentlichen Interesse liegen und durch ihren Beitrag zur Energieversorgungssicherheit auch der öffentlichen Sicherheit dienen. Im Landesrecht findet sich eine entsprechende Regelung in Paragraf 22, Nummer 2 Klimaschutz- und Klimawandelanpassungsgesetz Baden-Württemberg. Für den Betrieb von Windenergieanlagen wird dies auch zum Beispiel in Paragraf 45b, Absatz 8, Nummer 1 Bundesnaturschutzgesetz im Hinblick auf die Erteilung artenschutzrechtlicher Ausnahmen ausdrücklich aufgegriffen.
Das öffentliche Interesse an erneuerbaren Energien ist demnach „überragend“, es handelt sich also um ein höchstrangiges öffentliches Interesse. Treffen Behörden oder Gerichte eine Entscheidung, die eine Abwägung verschiedener Belange erfordert (Abwägungs-, Ermessens- und Planungsentscheidungen), muss den erneuerbaren Energien von Anfang an ein besonders hohes Gewicht beigemessen werden (Gewichtungsvorgabe). Aus der Gewichtungsvorgabe folgt, dass sich die erneuerbaren Energien regelmäßig gegenüber Belangen durchsetzen, denen kein gleichwertiger Rang eingeräumt werden kann.
Paragraf 2, Satz 2 Erneuerbare-Energien-Gesetz sieht darüber hinaus vor, dass die erneuerbaren Energien als vorrangiger Belang in die Abwägung der Schutzgüter eingebracht werden sollen (relativer Gewichtungsvorrang). Dies bedeutet, dass dem Ausbau der Erneuerbaren Energien als gesetzlicher Regelfall regelmäßig Vorrang vor anderen, auch gleichwertigen Belangen eingeräumt wird. Andere Belange werden deshalb aber nicht völlig ignoriert. Von dem besonders hohen Gewicht und dem Vorrang der erneuerbaren Energien kann in außergewöhnlichen und atypischen Ausnahmefällen abgewichen werden. Die Behörden oder Gerichte müssen dann jedoch ausführlich begründen, warum dies der Fall ist (Darlegungs- und Begründungslast).
