Technische Ansätze zur bedarfsgerechten Betriebsregulierung

1 Einleitung

Im Rahmen von Planungs- und Genehmigungsverfahren müssen wirksame und praktikable Vermeidungs- und Verminderungsmaßnahmen gefunden werden, mit denen prognostizierte Tötungsrisiken durch Kollisionen von Vögeln mit Windenergieanlagen (WEA) unter die Signifikanzschwelle gesenkt werden können. Die zunehmende Verknappung konfliktarmer Standorte stellt die Genehmigungsbehörden dabei vor große Herausforderungen:

• Es ist zum einen zu beurteilen, ob die Signifikanzschwelle mit den „üblichen“ Schutzmaßnahmen unterschritten werden kann.
• Zudem ist die Beantwortung der Frage erforderlich, ob eine vermeidungswirksame Umsetzung insbesondere von Lenkungsmaßnahmen gelingt.

Gegründet als neutraler Akteur mit dem Auftrag, zur Versachlichung von Debatten und zur Konfliktklärung beizutragen, befasst sich das Kompetenzzentrum Naturschutz und Energiewende (KNE) mit aktuellen Entwicklungen und Erkenntnissen, die ein Konfliktlösungspotenzial im Rahmen der naturverträglichen Energiewende besitzen. Ziel ist es, das zum Teil zerstreute Wissen neutral aufzubereiten und für den Wissenstransfer verfügbar zu machen. Ein zentraler Themenschwerpunkt ist die Vermeidung von signifikant erhöhten Tötungsrisiken, hier insbesondere durch Kollision mit WEA. Die fachliche Begleitung der Entwicklung und Erprobung technischer Lösungen für diesen Anwendungsbereich stellt einen wesentlichen Bestandteil der aktuellen Beratungsarbeit des KNE dar.

Bei der Prognose und Bewertung des vorhaben- bzw. standortspezifischen Tötungsrisikos können in zweifacher Hinsicht Unsicherheiten verbleiben: Zum einen ist die durchzuführende Raumnutzungsanalyse zumeist aufgrund der Komplexität und raum-zeitlichen Dynamik der Aktivität und Raumnutzung schon für den Untersuchungszeitraum eingeschränkt aussagekräftig, für einen Genehmigungszeitraum von 25 Jahren ist die Gültigkeit sehr fraglich (Grünkornet al. 2016,Langgemach & Meyburg2011). Zum zweiten ergeben sich Prognoseunsicherheiten bezüglich der tatsächlichen Wirksamkeit der einzelnen wie auch der kombinierten Vermeidungs- und Verminderungsmaßnahmen.

Die Möglichkeiten, auf diese Unsicherheit durch eine nachträgliche Anpassung von Auflagen zur Adaption oder Verstärkung von Schutzmaßnahmen zu reagieren, sind begrenzt (Fellenberg2016,Lau2017).

In der Planungspraxis sind vorwiegend Lenkungsmaßnahmen die Regel, häufig in Kombination mit pauschalen zeitweisen Abschaltungen. Es sollte geprüft werden, ob der Katalog geeigneter und prinzipiell wirksamer Maßnahmen um den Einsatz technischer Systeme zur automatisierten Vogelerkennung und Abschaltung erweitert werden könnte. Der Artikel wird aufzeigen, unter welchen Voraussetzungen dies möglich ist.

2 Anforderungen an Vermeidungs- und Verminderungsmaßnahmen

Mit Vermeidungsmaßnahmen soll der Eintritt der Verbotstatbestände nach § 44 Abs. 1 Nr. 1-3 BNatSchG, nämlich die Tötung und die Störung von besonders bzw. streng geschützten Arten sowie die Beschädigung von deren Brutstätten, verhindert werden. Der Fokus dieses Artikels liegt auf der Verminderung von Kollisionsrisiken für die als WEA-sensibel eingestuften, „kollisionsempfindlichen“ Vogelarten (vgl.Bernotat & Dierschke2016,LAG VSW2015) während des WEA-Betriebs.

Maßnahmen zur Verminderung von Kollisionsrisiken müssen prinzipiell wirksam und im Einzelfall unter Berücksichtigung der standort- und zielartenspezifischen Gegebenheiten geeignet sein. Die Maßnahme soll ihre Wirksamkeit bis spätestens zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme entfalten und über den gesamten Zeitraum der Genehmigung wirksam bleiben. Die tatsächliche Wirksamkeit (im Sinne von Vermeidungserfolg) muss in der Regel nicht nachgewiesen werden. Der Nachweis der Wirksamkeit ist somit – anders als bei CEF-Maßnahmen – nicht Genehmigungsvoraussetzung. Art und Umfang der Vermeidungs- und Verminderungsmaßnahmen müssen sich in erster Linie daran orientieren, das Eintreten des Verbotstatbestands zu verhindern. Dabei unterliegen etwaige Vermeidungsauflagen jedoch nicht dem Verhältnismäßigkeitsgebot (z.B. Aufwand/Kosten in Relation zum erzielbaren Nutzen/Vermeidungsbeitrag). Eine solche Abwägung, im Sinne einer Angemessenheitsprüfung, wäre erst im Rahmen einer nachträglichen Anordnung vorzunehmen (vgl.OVGLüneburg, Urt. v. 25.07.2011, AZ 4 ME 175/11). Dabei ist vorauszusetzen, dass ein Spektrum praktikabler Maßnahmenoptionen für die Erreichung dieses Ziels besteht.

Die Einschätzung, ob die in der Praxis verbreitet angewendeten Maßnahmen geeignet und wirksam sind und den Eintritt der Verbotstatbestände verhindern bzw. Risiken unter die Signifikanzschwelle senken können, unterliegt der „naturschutzfachlichen Einschätzungsprärogative“. Dieses behördliche Letztentscheidungsrecht besteht bei der Beurteilung von Fragen, in denen sich in der Wissenschaft und Praxis bislang keine gesicherte Erkenntnislage und anerkannten Standards herauskristallisiert haben (vgl. BVerwG, Urt. v. 09.07.2008, AZ 9 A 14.07). Die Einschätzung der Fachbehörden basiert überwiegend auf Erfahrungswerten. Eine belastbare Überprüfung der Maßnahmenwirksamkeit fehlt weitgehend. Die Betreiber können weder zu einem betriebsbegleitenden Monitoring noch zur Herausgabe von Daten verpflichtet werden. Hierüber kann allenfalls eine freiwillige Vereinbarung getroffen werden.

Einen Überblick über das Spektrum der Vermeidungs- bzw. Verminderungsansätze und damit verbundene Anwendungserfahrungen bieten u. a.Biehlet al. (2017),Bullinget al. (2015),Gartmanet al. (2016a, 2016b). Auch in der Forschung sind Einschätzungen zur Wirksamkeit bisher lediglich vereinzelt anzutreffen (vgl.De Lucaset al. 2012,Mammenet al. 2014,Mayet al. 2015). Gegenwärtig befasst sich in Deutschland ein FuE-Vorhaben des Bundesamtes für Naturschutz (BfN) damit, Erfahrungen zur Wirksamkeit zusammenzutragen (WINVERMIN, 01.09.2016 – 30.09.2017; t1p.de/WinVerMin). In einem weiteren FuE-Vorhaben (NatForWINSENT, 01.07.2017 – 31.10.2018; ) sollen mit dem Einsatz technischer Erkennungs- und Abschaltsysteme an einem Testfeld neue Ansätze entwickelt und erprobt werden.

Bei den Verminderungs- und Vermeidungsmaßnahmen, die in den Leitfäden und Erlassen der Länder als geeignet und prinzipiell wirksam eingestuft werden, handelt es sich im Wesentlichen um

• Lenkungsmaßnahmen , bestehend aus einer „unattraktiven“ Gestaltung der Flächen zur Minderung des Nahrungsangebots im WEA-Umfeld und Habitat-Aufwertungsmaßnahmen auf WEA-fernen Flächen, sowie um
• Betriebsregulierungsmaßnahmen in Form von Abschaltungen.

Maßnahmen zur aktiven Vergrämung werden gegenwärtig nicht als Verminderungsmaßnahme empfohlen. Insbesondere ist fraglich, ob akustische Vergrämung dauerhaft wirkt. Um einem möglichen, nach einiger Zeit eintretenden Gewöhnungseffekt vorzubeugen, wurde empfohlen, unterschiedliche Signaltonarten zu variieren und diese bedarfsgerecht einzusetzen. Bioakustische Signale, die einen natürlichen Fluchtreflex auslösen, wurden ebenfalls aufgeführt (vgl.Harris & Davis1998), allerdings scheinen sie in Bezug auf Greifvögel (Prädatoren) und den erforderlichen artspezifischen Einsatz hier wenig sinnvoll. Eine Überprüfung hrer Langzeitwirkung an WEA steht derzeit jedoch noch aus. Zum anderen ist im Einzelfall zu prüfen, ob Vergrämungsmaßnahmen einen Störungstatbestand nach § 44 Abs. 1 Nr. 2 BNatSchG erfüllen und daher in solchen Fällen nicht zum Einsatz kommen dürfen.

3  Abschaltungen zur Verminderung von Vogelkollisionen

In einigen Bundesländern, in denen beispielsweise der Rotmilan oder auch der Mäusebussard flächendeckend vorkommen, sind konfliktarme Standorte für Errichtung und Betrieb von WEA schwer zu finden. So stellt sich unweigerlich auch die Frage nach Abschaltungen als Verminderungsmaßnahme, insbesondere dort, wo der Zugriff auf die Flächengestaltung und bewirtschaftung im Umfeld der WEA eingeschränkt ist und Flächen für die WEA-ferne Habitataufwertung nicht oder nur vereinzelt verfügbar sind. Hier können Abschaltungen die einzige Möglichkeit darstellen, das Tötungsrisiko unter die Signifikanzschwelle zu senken.

Abschaltungen können temporär, anlassbezogen oder bei dem tatsächlichen Eintritt eines Vogels in den Gefahrenbereich einer WEA vorgesehen sein. Dabei kann es sich um eine Betriebsregulierung im Sinne einer gesteuerten Verlangsamung der Rotordrehbewegung bis hin zum Stillstand handeln. Abschaltungen gelten als zuverlässig wirksam, da der überwiegende Teil der Vogelkollisionen mit den Rotorblättern der betriebenen WEA geschieht. In seltenen Fällen und bei wenigen Artengruppen (insbesondere Kleinvögeln und Hühnervögeln) wurden Kollisionen mit dem WEA-Turm beobachtet (vgl.Dürr2011,Schusteret al. 2015).

Zugleich sind sie aber auch eine „harte“ Maßnahme, die in das Betriebsregime der WEA eingreift und mit Effizienzeinbußen für den Betreiber verbunden ist. Insofern ist zu prüfen, ob das Ziel, das Kollisionsrisiko unter die Signifikanzschwelle zu senken, nicht auch durch andere, weniger restriktive Maßnahmen erreicht werden kann. Abschaltungen sollten mit Augenmaß angewendet werden und z.B. nur dann zum Einsatz kommen, wenn andere Maßnahmen nicht ausreichen, um das Kollisionsrisiko unter die Signifikanzschwelle zu senken.

Eine systematische Auswertung, in wie vielen Fällen eine Genehmigung mit der Auflage von Abschaltungen erteilt wurde, liegt zwar nicht vor. Da die naturschutzfachlichen Empfehlungen der Länder neben den Abschaltzeiten zum Zwecke des Fledermausschutzes in den überwiegenden Fällen auch Abschaltungen für den Vogelschutz (ereignisbezogen und pauschal, vgl. Tab. 1) vorsehen, ist jedoch davon auszugehen, dass diese Empfehlungen nicht nur in Einzelfällen Eingang in die Genehmigungspraxis finden und sich in der Summe auf die Effizienz der Energiegewinnung auswirken. Ein effizienter Anlagenbetrieb und somit die effiziente Standortausnutzung, insbesondere in Windkonzentrationszonen, liegt somit auch im Interesse des Naturschutzes. Eine geringere Auslastung der Einzelanlagen hätte einen verstärkten Neubau von WEA zur Folge und würde damit zu mehr Flächenbedarf führen.

Im Folgenden werden zunächst verschiedene Formen der Abschaltungen sowie ihre Vor- und Nachteile vorgestellt, bevor auf die Chancen und Risiken einer bedarfsgerechten bzw. situationsabhängigen Abschaltungssteuerung eingegangen wird.

• Abschaltzeiten (temporäre aktivitätsabhängige Abschaltung)

Für Fledermäuse lassen sich die Zeitfenster für temporäre Abschaltungen auf Grundlage von Parametern, welche die Fledermausaktivität beeinflussen, vergleichsweise gut prognostizieren. Dabei spielen insbesondere Jahres- und Tageszeit, Windgeschwindigkeit, Temperatur und Niederschlag eine Rolle (vgl.Brinkmannet al. 2011). Die Abschaltzeiten können darüber hinaus durch ein freiwilliges betriebsbegleitendes Monitoring (Erhebung von akustischen Monitoringdaten) über die ersten Betriebsjahre hinweg standortspezifisch angepasst und automatisiert gesteuert werden (vgl. z.B.Behret al. 2015,Brinkmannet al. 2011).

Die Prognose von Abschaltzeiten für Vögel ist hingegen wesentlich schwieriger, da ihre Flugaktivitäten nicht in gleichem Maße wie bei den Fledermäusen mit aktivitätsbeeinflussenden Parametern korrelieren (Grünkornet al. 2016). Neben saisonalen oder tageszeitlichen Faktoren spielen Verhaltensparameter, der Fortpflanzungs- und Entwicklungszyklus sowie die Habitatausstattung bzw. Landnutzung im Umfeld der WEA eine Rolle für die Flugaktivität und damit für das Gefährdungspotenzial.

Zeiträume für temporäre Abschaltungen können an die Fortpflanzungs- und Entwicklungsphasen des Brutpaares oder das Zug- und Rastgeschehen gekoppelt sein. Die Abschaltungen während der Brutzeit zur Senkung des Kollisionsrisikos umfassen dabei die gesamte Brutphase, wobei Zeiten mit Balz, Nestbau, Territorialverhalten und Selbständigwerden der Jungvögel eingeschlossen sind. Betriebsregulierungen werden dann meist für einzelne Brutpaare auf der Grundlage von Langzeitbeobachtungen oder Erfahrungswerten i.d.R. pauschal festgelegt (vgl. Tab. 1). Aus naturschutzfachlicher wie auch aus energiewirtschaftlicher Sicht sollte das Abschaltfenster den Zeitraum der erhöhten Kollisionsgefahr am Standort abdecken und möglichst präzise bestimmt werden (Bullinget al. 2015,Mayet al. 2015). Eine Auflage starrer, also z.B. am Datum orientierter Abschaltzeiten, birgt die Gefahr, dass sie nicht bedarfsgerecht sind; so können Brutzeiten variieren, es können sich aber auch Brutplätze verlagern. Eine „adaptive“ Änderung ist kaum möglich (vgl.Fellenberg2016,Lau2017).

• Bewirtschaftungsabhängige Abschaltungen

Bestimmte Bewirtschaftungsereignisse (z.B. Mahd, Umbruch) im Umfeld der WEA erhöhen zeitweise das Nahrungsangebot und üben dadurch eine Attraktionswirkung für Vögel aus (vgl.Mammenet al. 2014). Es wird angenommen, dass diese Attraktion – und das damit verbundene Kollisionsrisiko – umso höher ist, je „ausgeräumter“ die Landschaft ist, in der die WEA steht und je knapper das Nahrungsangebot dadurch ist. Aufgrund der erhöhten Flugaktivität über den bewirtschafteten Flächen gilt die Abschaltung einer WEA sowohl während der Bewirtschaftung als auch in den Folgetagen als geeignete Verminderungs- und Vermeidungsmaßnahme (s. Tab. 1). Eine derartige Festlegung ist mit einem hohen Koordinationsaufwand verbunden. Insbesondere bei kleinteiliger Eigentümerstruktur und diversifizierter Bearbeitung kann es zu häufigen bzw. wiederkehrenden Abschaltungen auch über längere Phasen kommen. Zudem ist die Kontrolle der ordnungsgemäßen Durchführung der Maßnahme bei kleinteiliger Nutzungsstruktur laut Betreiber sehr aufwändig.

• Manuelle Abschaltungen (auf Grundlage von Sichtkontrollen)

Vereinzelt gibt es Vermeidungskonzepte, bei denen ein Beobachter eingesetzt wird, um eine Abschaltung „bedarfsgerecht“ auszulösen, sobald sich ein WEA-sensibler Vogel in den Gefahrenbereich der WEA begibt. In einem spanischen Windpark konnte auf diese Weise die Zahl der Kollisionen des Gänsegeiers (Gyps fulvus ) um 50 % reduziert werden (de Lucaset al. 2012). Die Herangehensweise ist ein erster Schritt zu einer bedarfsgerechten Abschaltung und die Abschaltzeiten können bedarfsbezogen eingegrenzt bzw. präzisiert werden. Ob sich eine solche Lösung für die breite Anwendung eignet, ist fraglich. Der Beobachtungsaufwand (ganztägig, über mehrere Monate) ist hoch. Über die Fehlerrate liegen keine Kenntnisse vor. Aus Berichten unterschiedlicher Akteure (Betreiber, Fachbehörden) aus Niedersachsen sowie Nordrhein-Westfalen (mdl. Mittelung der Genehmigungsbehörden) über den Einsatz eines Beobachters zur bedarfsgerechten Betriebsregulierung geht hervor, dass sich die Maßnahme als wenig praktikabel und als nicht kontrollierbar erwies.

• Technikgestützte, automatisierte Abschaltungen

Es liegt sowohl im naturschutzfachlichen als auch im energiewirtschaftlichen Interesse, die Wirksamkeit von Abschaltungen durch eine zeitliche Präzisierung zu erhöhen und die Effizienz der WEA nicht unnötig einzuschränken. Technik-gestützte Systeme, die eine Abschaltung immer dann auslösen, wenn sich mindestens ein Individuum einer betroffenen Art im unmittelbaren WEA-Umfeld und somit in akuter Kollisionsgefahr befindet, könnten eine bedarfsgerechte, auf das Vorliegen eines tatsächlichen Gefährdungstatbestands abgestellte Abschaltung leisten. Aus einer großen Zahl von Beratungsgesprächen mit Projektierern und Betreibern ging hervor, dass überwiegend die Auffassung vorherrscht, dass die Verwendung solcher Systeme die Chance bieten könnte, Ertragseinbußen durch pauschalierte Abschaltungen zu vermindern. Auch der avifaunistische Fachbeitrag aus Thüringen (TLUG 2017: 44) erwähnt erstmals Radarsysteme als zukünftig denkbare Verminderungsmaßnahme, sofern diese nach einer Fortentwicklung die technische Reife erlangt haben.

Der folgende Abschnitt geht der Frage nach, welchen Entwicklungsstand die einzelnen Systeme haben, welche Anwendungsfälle denkbar sind und was noch zu tun ist, bevor die Systeme eine breite Anwendung erfahren können.

4  Technische Systeme zur automatisierten Vogelerkennung und Betriebsregulierung

Kommerzielle Entwickler wie auch wissenschaftliche Institute entwickelten bzw. optimierten in den letzten Jahren zahlreiche Systeme für die Vogel- und Fledermauserkennung an WEA. Die Systeme nutzen unterschiedliche Basis-Technologien (Radar, Kamera, GPS, Sensoren), die jeweils unterschiedliche Eigenschaften (beispielsweise hinsichtlich der Reichweite, Raumabdeckung, Erfassungswahrscheinlichkeit, Identifikation von Flugobjekten bzw. Größenklassen) aufweisen und somit für unterschiedliche Planungsphasen geeignet sind. Radarsysteme werden z.B. an Offshore-Windparks und an Flughäfen vornehmlich zur weiträumigen Erfassung der Flugaktivität und zur Quantifizierung der Durchzugrate herangezogen (vgl.Dirksen2017). Unabhängig von einem möglichen Einsatz für eine bedarfsgerechte Betriebsregulierung lassen sich hieraus Rückschlüsse für die Standortfindung ableiten. Kamerasysteme (Aschwandenet al. 2014,Mayet al. 2012,Steinmetz2017) und GPS-Telemetrie eignen sich für das Monitoring von Flugaktivitäten im WEA-Umfeld (Hötkeret al. 2013,Mammenet al. 2014,Mayet al. 2012). Sensor-gestützte Systeme finden Anwendung bei der Erfassung von Kollisionen mit dem Rotorblatt (EMPEKO S.A.2016,Wiggelinkhuizenet al. 2007).

An eine zuverlässige bedarfsgerechte Betriebsregulierung sind andere und zudem sehr hohe technische Anforderungen zu stellen. Sie wird nicht von allen Systemen unterstützt, allerdings gibt es bereits mehrere Systeme, die diese Option vorsehen. Bei Radarsystemen, beispielsweise SwissBird Radar, Robin Radar Systems, DeTect; bei Kamerasystemen, z.B. DTBird, IdentiFlight, ProBird, SafeWind; bei GPS-gestützten Systemen, etwa Geofences, ist diese Möglichkeit theoretisch gegeben. Einige dieser Systeme sehen zudem den Einsatz einer akustischen Warnung bzw. Vergrämung als Vorstufe der Betriebsregulierung vor.

Die existierenden Systeme weisen recht unterschiedliche Entwicklungsstände auf. Zu den entscheidenden Kriterien der Bewertung der Zuverlässigkeit der Systeme würden nach Auffassung des KNE insbesondere die Reichweite der Erfassung, die Erfassungswahrscheinlichkeit, die Dauer der Datenübermittlung bzw. das Erfassungsintervall, die Abdeckung des gesamten WEA-Umfelds und die Ad-hoc-Identifikation der Flugobjekte auf Arten- bzw. Artengruppenebene gehören. Nach heutigem Kenntnisstand erfüllt keines der Systeme die genannten Kriterien vollumfänglich:

• Die Kamerasysteme haben eine vergleichsweise begrenzte Reichweite der optischen Erfassung, ihre Leistungsfähigkeit ist stark von den Sichtverhältnissen vor Ort abhängig und sie weisen derzeit eine hohe Falsch-Positiv-Rate (Fehlerkennungs- und Auslöserate) auf (Aschwandenet al. 2015,Steinmetz2017). Somit kann eine Vergrämung bzw. eine Betriebsregulierung fälschlicherweise sowohl durch Regentropfen in Kameranähe oder Flugzeuge in weiter Entfernung zur WEA als auch durch Greifvögel im Umfeld der WEA ausgelöst werden (vgl.Aschwandenet al. 2015). Systeme zur aktiven Erkennung von vogelartigen Flugobjekten befinden sich in der Entwicklung. Ob die Reichweite der Systeme ausreicht, um eine rechtzeitige Abschaltung zu gewährleisten, muss sich noch erweisen.
• Radarsysteme, die eine weiträumige Erfassung über mehrere Kilometer mit einer vergleichsweise hohen Erfassungsrate von Einzelvögeln ermöglichen, sind in der Lage, Flugobjekte zumindest auf Artengruppenebene über eine Klassifizierung der Körpergröße zu bestimmen. Aktuell in der Testphase befindliche Systeme zielen darauf ab, über ein artspezifisches Muster der Flügelschlagfrequenz eine Identifikation auf Artenebene zu erreichen (vgl.Dirksen2017,Snoek2016). Radarsysteme produzieren große Datenmengen, die auf der Basis von standort- und zielartenspezifischen Informationen automatisiert verarbeitet und analysiert werden müssen, um diese nutzbar zu machen. Die Reichweite der Erkennung ist im Vergleich zu Kamerasystemen groß genug, um Abschaltungen rechtzeitig auslösen zu können. Die Systeme sind jedoch kostspielig, was ihren Einsatz begrenzen dürfte.
• Der Einsatz von GPS-Transmittern (Tracker), wie sie in Kombination mit Geofences benötigt werden, ermöglicht zwar eine recht genaue Lokalisierung der Einzelvögel, setzt jedoch die Besenderung jedes einzelnen Individuums voraus, da die Maßnahme ausschließlich für besenderte Vögel wirksam ist. Überfliegt ein besenderter Vogel eine um einen Windpark herum angelegte virtuelle Grenzlinie („Geofence“), kann dies eine automatische WEA-Abschaltung einleiten. Die Maßnahmenwirksamkeit ist dabei stark von der engen Taktung der Datenübertragung und somit von der Leistungsfähigkeit der verwendeten Akkus abhängig (Sheppardet al. 2015). Während des Fangs und der Besenderung besteht zudem die Gefahr, dass die Tiere verletzt werden.

Eine detaillierte Übersicht über Eigenschaften und Limitationen der einzelnen existierenden Systeme wurde vom Kompetenzzentrum Naturschutz und Energiewende erarbeitet und wird in regelmäßigen Abständen aktualisiert und erweitert (s.KNE2018).

5 Anwendung technischer Systeme in der Praxis

Es gibt eine Reihe von Gründen, warum technische Systeme in der deutschen Genehmigungspraxis bisher keine Rolle spielen. Grundsätzlich mangelt es an empirischen Nachweisen über ihre Wirksamkeit bzw. ihren Wirkungsgrad. Bei nicht-technischen Maßnahmen existiert für das Bundesgebiet mit den hier vorkommenden Arten zumindest ein gewisser Erfahrungsschatz aus der praktischen Anwendung. Dies ist bei den technischen Ansätzen zur bedarfsgerechten Betriebsregulierung noch nicht der Fall.

Allerdings wurden in Forschungsprojekten GPS-Transmitter und Radarsysteme standardmäßig zu Beobachtungszwecken verwendet (z.B. Hillet al. 2013, Hötkeret al. 2013,Mammenet al. 2014,Mayet al. 2012,Plonczkier & Simms2012). Auf die bestehenden Kenntnisse über Funktionsweise und Anwendbarkeit kann bei der Systementwicklung und der Erprobung in der Praxis teilweise aufgebaut werden. Das KNE kann an dieser Stelle einen Beitrag zum Wissenstransfer leisten.

Einzelne Hersteller haben in den vergangenen Jahren ihr System im Rahmen von Fallstudien überprüft und einen Bericht über deren Wirksamkeit veröffentlicht (z.B. DTBird, DeTect). Weitere kündigten an, dem in naher Zukunft gleichzukommen (z.B. IdentiFlight, ProBird, SafeWind, B-finder). Dabei handelt es sich aber nicht immer um unabhängige, wissenschaftlich begleitete Studien. Die Studien weisen teilweise Defizite hinsichtlich der Transparenz und der Nachvollziehbarkeit der verwendeten Methoden sowie hinsichtlich der präsentierten Ergebnisse auf. Da Methodenstandards für den Nachweis der Zuverlässigkeit der Technik und für die Wirksamkeit in Bezug auf den Verminderungserfolg fehlen, sind die Überprüfung und der Vergleich der Ergebnisse der bisher vorliegenden Studien erschwert. Zukünftig sollten auch die Hersteller solcher technischen Systeme ein Interesse daran haben, ihre Systeme von neutralen, unabhängigen Instituten unter Anwendung einheitlicher fachwissenschaftlicher Standards validieren zu lassen.

Die oben aufgeführten Kriterien über die erforderlichen Anforderungen an Technologien zur bedarfsgerechten Betriebsregulierung bilden das Gerüst, anhand dessen überprüft werden sollte, ob die Voraussetzungen dafür gegeben sind, dass die Systeme an WEA auch Einzelvögel im WEA-Umfeld erkennen können und die Abschaltung rechtzeitig eingeleitet werden kann. Wie diese Kriterien im Einzelnen ausgeprägt sein müssen, d.h. welche Mindeststandards zu erfüllen sind, damit eine Anerkennung als wirksame Vermeidungsmaßnahme erfolgen kann, wäre Gegenstand einer Konventionsbildung (Bick & Wulfert2017).

Für die Betreiber und Anwender der Systeme stellt sich die Frage, mit welchen Einbußen durch eine bedarfsgerechte Betriebsregulierung aus Gründen des Vogelschutzes zu rechnen ist. Auf Grundlage der ohnehin erforderlichen Erfassung und Prognose der standortspezifischen Flugaktivitäten lässt sich eine erste Abschätzung der Häufigkeit bedarfsgerechter Abschaltungen vornehmen. Diese Informationen dürften die Grundlage für die Entscheidung bilden, ob die WEA auf dem Standort wirtschaftlich zu betreiben sind.

In Beratungsgesprächen mit dem KNE kam zum Ausdruck, dass Betreiber und Genehmigungsbehörden überwiegend die Auffassung vertreten, dass die Anwendung und Erprobung technischer Systeme eine Chance bieten, artenschutzrechtliche Konflikte in spezifischen Fällen zu lösen. Sie haben ein Interesse daran, dass Pilotstudien und Erprobungen durchgeführt werden, um die Funktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Systeme besser beurteilen zu können. Damit die Schlussfolgerungen, die aus der Erprobung gezogen werden, belastbar und von größtmöglichem Nutzen sind, wäre es aus Sicht des KNE wichtig, die Erprobung fachwissenschaftlich und von neutraler Seite begleiten zu lassen.

Darüber hinaus besteht Skepsis gegenüber möglichen mit technischen Systemen verbundenen Risiken, etwa dass ihr Einsatz zu Beeinträchtigungen von Tier und Mensch führen könnte. So waren einige in der Literatur beschriebene recht experimentelle Ansätze unter dem Einsatz von beispielsweise energiereichen Lasern oder elektromagnetischer Strahlung (Fledermäuse) so konzipiert, dass Verletzungen, Hyperthermie und Stress bei Tieren sowie eine Gefährdung der menschlichen Gesundheit nicht ausgeschlossen waren (Mayet al. 2015,Nicholls & Racey2007). Derartige Risiken sind bei den für eine bedarfsgerechte Betriebsregulierung aktuell in Frage kommenden Systemen nicht zu befürchten. Seitens des Naturschutzes besteht die Befürchtung, dass Systeme, deren Zuverlässigkeit aktuell noch unzureichend bekannt ist, bereits heute in all jenen Fällen zum Einsatz kommen könnten, in denen eine Genehmigung aus artenschutzrechtlichen Gründen bisher versagt wurde. Die Technologien könnten hier als „Türöffner“ dafür dienen, Genehmigungen auch in sensiblen Bereichen zu ermöglichen.

Diesen Befürchtungen kann entgegengewirkt werden, indem die Anwendungsfälle für den Einsatz dieser Technologien eingegrenzt werden. Aufgrund des Wirkprinzips, nämlich der Abschaltung bei jedem optisch erfassten Vogel bzw. Individuum der Zielarten, kann nicht jeder Standort für die Windenergienutzung nutzbar gemacht werden. Die sorgfältige Standortplanung unter Beachtung von Mindestabständen und von Freihaltebereichen wird dadurch demnach nicht ersetzt. Erst wenn nach den Untersuchungen erhebliche Prognoseunsicherheiten verbleiben, ob das Kollisionsrisiko sicher unter die Signifikanzschwelle gesenkt werden kann, sollten automatisierte Systeme in Betracht gezogen werden.

6 Weitere Schritte

Um das Potenzial der bedarfsgerechten Betriebsregulierung nutzen zu können, ist eine Erprobung und gegebenenfalls (Weiter-)Entwicklung der technischen Systeme erforderlich. Die Technologien sollten erst dann in Genehmigungsverfahren eingesetzt werden können, wenn ihre Zuverlässigkeit und prinzipielle Wirksamkeit nachgewiesen sind. Hierfür ist eine kontrollierte und wissenschaftlich begleitete Durchführung von Pilotstudien erforderlich. Diese Studien sollten zur Gewährleistung der Vergleichbarkeit und Übertragbarkeit von Ergebnissen einem einheitlichen, an fachwissenschaftlichen Maßstäben orientierten, Methodenstandard folgen. Die Erprobung der Systeme müsste artspezifisch in verschiedenen naturräumlichen Regionen erfolgen.

Das KNE sieht es als seine Aufgaben an, Beteiligte an Planungs- und Genehmigungsprozessen hinsichtlich einer möglichen Anwendung der Systeme zu beraten, Anwendungserfahrungen zu sammeln und auszuwerten und so als neutrale Instanz zu einer Validierung der Systeme beizutragen. Darüber hinaus sollten länderübergreifende Leitlinien entwickelt werden, in welchen Fällen und unter welchen Bedingungen die Systeme in der Praxis angewendet werden sollten.

Dank

Wir möchten uns bei Jan Blew (BioConsult SH, Husum) für die Durchsicht des Manuskripts und die nützlichen Hinweise bedanken. Ein weiterer Dank gebührt Elisabeth Hartleb (KNE) für ihre Expertise zu naturschutzrechtlichen Inhalten.

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Kontakt

Eva Schuster ist seit 2015 Referentin im Kompetenzzentrum Naturschutz und Energiewende (KNE) und Ansprechpartnerin zum Thema Onshore-Windenergie und Naturschutz. Ihr Schwerpunkt ist die Vermeidung und Verminderung von Auswirkungen der Windenergienutzung auf Vögel und Fledermäuse. Von 2012 bis 2015 war sie in diesem Themenfeld als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fachgebiet Umweltprüfung und Umweltplanung der Technischen Universität Berlin tätig.

> eva.schuster@naturschutz-energiewende.de

Dr. Elke Bruns ist Landschaftsplanerin und seit 2017 Leiterin der Abteilung Fachinformationen im Kompetenzzentrum Naturschutz und Energiewende (KNE). Sie beschäftigt sich seit über 15 Jahren mit den ökologischen, gesellschaftlichen, technischen und ökonomischen Rahmenbedingungen des Ausbaus erneuerbarer Energien.

> elke.bruns@naturschutz-energiewende.de