Raumnutzung von Blässgänsen bei schrittweiser Inbetriebnahme von Windenergieanlagen

Von Johannes Fritz, Lars Gaedicke und Frank Bergen

Eingereicht am 18. 11. 2020, angenommen am 21. 05. 2021

1 Einleitung

Für rastende oder überwinternde arktische Gänse wird aufgrund verschiedener Studien ein Meideverhalten gegenüber Windenergieanlagen angenommen (etwa Grünkorn et al. 2016, Kruckenberg & Borbach-Jaene 2001). Vor diesem Hintergrund muss im Rahmen von Genehmigungsverfahren für Windenergieanlagen (im Folgenden WEA) in der Nähe bekannter Überwinterungs- oder Rastgebiete arktischer Gänse im Regelfall geprüft werden, ob es zum Eintritt eines artenschutzrechtlichen Verbotstatbestands gemäß § 44 Abs. 1 BNatSchG kommen wird. Sofern sich ein EU-Vogelschutzgebiet im Umfeld befindet, in dem arktische Gänse als maßgeblicher Bestandteil oder charakteristische Art gelten, ist zudem zu prüfen, ob es durch das Vorhaben zu einer erheblichen Beeinträchtigung des Natura-2000-Gebiets gemäß § 34 Abs. 1 BNatSchG kommen kann.

Die bisher vorliegenden Studien geben kein einheitliches Bild und die ermittelten Meidedistanzen schwanken erheblich. Folglich besteht weiterer Forschungsbedarf, um die Auswirkungen von WEA auf arktische Gänse belastbarer bewerten und prognostizieren zu können. Die vorliegende Arbeit soll hierzu einen Beitrag leisten.

In den Jahren Jahr 2011 und 2015 wurden insgesamt drei WEA im Bereich einer Rhein-Schleife südwestlich der Stadt Wesel (Nordrhein-Westfalen) genehmigt. Die Standorte der WEA befinden sich zwischen zwei Teilbereichen des EU-Vogelschutzgebiets „Unterer Niederrhein“ (Abb. 1), welches zu den Hauptüberwinterungsgebieten arktischer Gänse, insbesondere der Blässgans, in Nordrhein-Westfalen gehört (Schwerpunktvorkommen). Im Rahmen des Genehmigungsverfahrens standen die Auswirkungen des Vorhabens auf fliegende und rastende arktische Gänse im Fokus. Die Bewertung und Prognose der Auswirkungen der WEA auf arktische Gänse wurde im Rahmen mehrerer Gerichtsverfahren gerichtlich geprüft und bewertet (siehe etwa OVG NRW, Urt. v. 03.08.2010 - 8 A 4062/04).

Aufgrund verbleibender Prognoseunsicherheiten, insbesondere bezüglich einer etwaigen Barrierewirkung der WEA, wurde in den Genehmigungsbescheiden fixiert, dass jeweils ein mehrjähriges Gänsemonitoring zu erfolgen hat.

Das Gänsemonitoring wurde im Winter 2010 begonnen und in den Wintern der Jahre 2011, 2012, 2013, 2016 und 2017 fortgeführt. Es erfolgten Datenaufnahmen sowohl für den Zeitraum vor als auch nach der Inbetriebnahme der WEA, sodass ein Vorher-Nachher-Vergleich der Raumnutzung im Umfeld der WEA erfolgen kann. Ziel der Untersuchung war es zu prüfen, ob fliegende arktische Gänse mit Ausweichverhalten auf WEA reagieren (mögliche Barrierwirkung von WEA), ob nahrungssuchende arktische Gänse ein Meideverhalten gegenüber den WEA zeigen und ob die Nutzungsintensität beim Schlafen oder Trinken der arktischen Gänse an nahegelegenen Gewässern aufgrund eines Einflusses von WEA abnimmt.

2 Untersuchungsgebiet

Die Standorte der drei WEA befinden sich südwestlich der Stadt Wesel in Nordrhein-Westfalen. Es handelt sich um zwei Anlagen des Typs Enercon E-82 mit einer Nabenhöhe von 108 m (im Folgenden WEA Nord und WEA Süd 1) und eine Anlage des Typs Enercon E-92 (im Folgenden WEA Süd 2) mit einer Nabenhöhe von 104 m. Die Inbetriebnahme der WEA Nord und WEA Süd 1 erfolgte Anfang Dezember 2011 (Errichtung Juni bis November 2011) und die der WEA Süd 2 Ende März 2016 (Errichtung Oktober 2015 bis März 2016). Nahe der drei WEA befindet sich eine ältere Bestandsanlage (Enercon E-40, Nabenhöhe 65 m, im Folgenden WEA alt), die seit dem Jahr 2000 betrieben wird.

Als Untersuchungsgebiet wurde der Umkreis von 1.000 m um die Standorte der vier WEA gewählt. Dieser Raum ist im Wesentlichen durch landwirtschaftliche Nutzflächen geprägt, die potenziell als Nahrungshabitate für arktische Gänse in Betracht kommen. Im Jahr 2016 wurden 53 % des Untersuchungsgebiets durch Äcker und 9 % durch Grünland (überwiegend Weiden) eingenommen. Im Zentrum des Untersuchungsgebiets befindet sich ein Gewässerkomplex, der 12 % des Untersuchungsgebiets bedeckt. Die dortigen Gewässer mit einem minimalen Abstand von circa 180 m zu WEA (WEA Nord) werden sowohl als Schlaf- als auch (am Tage) als Komfort-/Trinkgewässer genutzt.

Das EU-Vogelschutzgebiet „Unterer Niederrhein“ umschließt die Standorte der WEA Nord sowie WEA Süd 1 und 2 in südlicher, östlicher und nördlicher Richtung in Entfernungen zwischen etwa 530 m und 2.780 m (Abb. 1).

3 Methoden

3.1 Datenerhebung

Im Wesentlichen wurden Blässgänse (Anser albifrons ) erfasst. Von den anderen arktischen Gänsen, die in erheblich geringeren Anzahlen am Niederrhein auftreten als die Blässgans (Feige et al. 2011), wurde nur eine geringe Stichprobe erfasst. Vor diesem Hintergrund wurde nur die Blässgans in der vorliegenden Arbeit berücksichtigt.

3.1.1 Datenerhebung

Zwischen 2010 und 2017 wurden während insgesamt 139 Tagen beziehungsweise 872 h Erfassungen fliegender Blässgänse durchgeführt (Tab. 1). Davon entfielen

• 43 Tage auf den Zeitraum vor Inbetriebnahme der WEA Nord und Süd 1,
• ein Tag auf den Inbetriebnahme-Tag der WEA Süd 1,
• 43 Tage auf den Zeitraum nach Inbetriebnahme der WEA Nord und WEA Süd 1 sowie
• 51 Tage auf den Zeitraum nach Inbetriebnahme der WEA Süd 2 (das heißt alle drei WEA in Betrieb).

Zur Erfassung fliegender Blässgänse fanden während der einzelnen Tage je eine Beobachtungseinheit am Morgen und Abend statt, die im Regelfall eine halbe Stunde vor Sonnenaufgang begann und eine halbe Stunde nach Sonnenuntergang endete. Die standardisierten Erfassungen fanden von zwei bis drei verschiedenen Beobachtungspunkten statt, die eine weite Rundumsicht ermöglichten (Abb. 1 und 2). Es wurden sowohl Überflüge als auch An- und Abflüge (von und zu Nahrungshabitaten oder Schlafgewässern) erfasst. Der Verlauf eines Flugs oder der Flugweg sowie die Anzahl der Gänse und deren Flugrichtung wurden in einer Arbeitskarte und einem Protokollbogen notiert. Die Beobachtungspunkte waren wechselweise durch eine Person besetzt. Sichtverstellende Elemente waren im Umfeld der Beobachtungspunkte wenig vorhanden und hatten (unter Berücksichtigung der registrierten Flughöhen, vergleiche Kapitel 4.2) kaum einen Einfluss auf die Erfassbarkeit von Blässgänsen im Untersuchungsraum. Vielmehr dürfte die Abnahme der Entdeckungswahrscheinlichkeit von fliegenden Blässgänsen mit Zunahme der Entfernung von einem Beobachtungspunkt einen Einfluss auf die Erfassung gehabt haben. Durch eine gleichmäßige Besetzung der Beobachtungspunkte wurde der Einfluss dieses Effekts minimiert.

Im Anschluss an die erste Beobachtungseinheit (um Sonnenaufgang) wurde eine Rastvogelerfassung durchgeführt, bei der auch Flüge von Blässgänsen ad libitum miterfasst wurden. Auch diese Flüge wurden in der Auswertung mitberücksichtigt (< 1 % der Ereignisse beziehungsweise Individuen).

3.1.2 Erfassung von Flügen mittels Laser-Rangefinder

In den Jahren 2014 bis 2017 wurden während insgesamt 24 Tagen beziehungsweise etwa 107 h von insgesamt drei Beobachtungspunkten Flüge von Blässgänsen mittels eines Laser-Rangefinders (vector 21 aero der Fa. Safran Vectronix) erfasst (Tab. 1). Insgesamt fanden 17 Kontrollen nach Inbetriebnahme der WEA Nord und Süd 1 sowie sieben nach Inbetriebnahme der WEA Süd 2 (das heißt mit allen drei WEA in Betrieb) statt.

Mit dem vector 21 war es möglich, die Entfernung eines Individuums zum Beobachter – und somit den genauen Aufenthaltsort (± 5 m) – sowie die Höhe (über NN) eines Individuums oder Trupps während eines bestimmten Zeitpunkts zu messen (Vectronix AG 2016). Im Gelände wurden, für so viele Flüge wie möglich, über aufeinanderfolgende Messungen der Aufenthaltsort und die Höhe verfolgt. Die Messungen wurden automatisch auf einem Laptop gespeichert.

In der Praxis war es regelmäßig nicht möglich, dasselbe Individuum innerhalb eines Trupps zu verfolgen, sodass im Verlauf einer Messung die Aufenthaltsorte von verschiedenen Individuen eines Trupps bestimmt wurden. Bei größeren Trupps erfolgten die Messungen, wenn möglich, bei Individuen aus der Mitte des Trupps. Andernfalls wurden Individuen am Rande des jeweiligen Trupps verfolgt. Teilweise war dies unvermeidlich, da der Laser automatisch am nächstgelegenen Objekt vor der Linse reflektiert wird, das heißt, es war technisch teilweise nicht möglich, bei bestimmten Fallkonstellationen etwa Individuen in der Mitte eines Trupps zu messen.

3.1.3 Erfassung der Verteilung und Anzahl rastender Blässgänse

Zwischen den Jahren 2010 und 2017 wurden insgesamt 113 Rastvogelerfassungen im Umkreis von mindestens 1.000 m um die vier Anlagenstandorte durchgeführt (zwischen 13 und 26 Kontrollen pro Winter; Tab. 1). Davon erfolgten

• 43 Kontrollen vor Inbetriebnahme der WEA Nord und der WEA Süd 1,
• eine Kontrolle am Tag der Inbetriebnahme der WEA Süd 1,
• 43 Kontrollen nach Inbetriebnahme der WEA Nord und Süd 1 sowie
• 26 Kontrollen nach Inbetriebnahme der WEA Süd 2 (d. h. alle drei WEA in Betrieb).

Bei den Rastvogelerfassungen wurden das Untersuchungsgebiet (und auch die angrenzenden Bereiche, einschließlich Gewässer) mit dem Fernglas und Spektiv nach Gänsen abgesucht (Befahrung mit einem PKW) und die Aufenthaltsorte der anwesenden arktischen Gänse beziehungsweise Blässgänse sowie deren Anzahl auf einer Arbeitskarte notiert. Die Erfassungen erfolgten überwiegend vormittags bis nachmittags.

3.2 Datenauswertung

Bei dem Vorher-Nachher-Vergleich standen die Auswirkungen der WEA Nord, Süd 1 und Süd 2 im Vordergrund. Die WEA alt wurde nicht berücksichtigt. Der im Folgenden verwendete Begriff „vor Inbetriebnahme“ bezieht sich demnach auf die der WEA Nord, Süd 1 und Süd 2 und vernachlässigt die Tatsache, dass vor deren Inbetriebnahme bereits eine WEA im Untersuchungsgebiet betrieben wurde.

3.2.1 Flüge von Blässgänsen (visuelle Erfassung)

Barrierewirkung durch WEA bei Flugbewegungen

Die Auswertung erfolgte separat für den Zeitraum vor Inbetriebnahme der WEA Nord und Süd 1, nach Inbetriebnahme der WEA Nord und Süd 1 (die beide mit wenigen Tagen Abstand in Betrieb genommen wurden) sowie vor und nach Inbetriebnahme der WEA Süd 2. Als Maß für die Flugaktivität im Umkreis von 1.000 m um die WEA-Standorte in den entsprechenden Zeiträumen wurde, zur Berücksichtigung des unterschiedlichen Erfassungsaufwands, die Überflugrate (Anzahl von Individuen/h) ermittelt. Dabei wurden alle Flüge berücksichtigt, das heißt sowohl reine Überflüge als auch An- und Abflüge von oder zu einem Gewässer oder von oder zu einer Nahrungs-/Rastfläche. Über den Vergleich der Überflugrate in den verschiedenen Zeiträumen wurde analysiert, ob sich die Überflugrate im Untersuchungsgebiet vor und nach Inbetriebnahme der WEA neueren Typs unterschied. Diese Daten wurden verwendet, um zu bewerten, ob eine Barrierewirkung von den WEA neueren Typs ausgeht. Eine starke Abnahme der Überflugrate (im Vergleich der Zeiträume vor und nach Inbetriebnahme) spräche für eine relevante Barrierewirkung, während geringe Unterschiede oder sogar eine Zunahme der Überflugrate nach der Inbetriebnahme gegen eine solche sprechen würden.

Einfluss von WEA auf die Schlafgewässernutzung

Zur Untersuchung des Einflusses der WEA neueren Typs auf die Nutzung des nahe der WEA gelegenen Gewässerkomplexes als Schlafgewässer erfolgte eine separate Auswertung der Abflüge vom Gewässerkomplex im Zeitraum 2 h ab Sonnenaufgang. Es wurden die frühmorgendliche Stetigkeit von Abflugereignissen (Tage mit mindestens einem Abflugereignis) und die Abflugrate (Abflugereignis/h und Indivduenzahl/h) ermittelt und für den Zeitraum vor Inbetriebnahme der WEA Nord und Süd 1 (86 h), nach Inbetriebnahme der WEA Nord und Süd 1 (86 h) sowie nach Inbetriebnahme der WEA Süd 2 (52 h) gegenübergestellt.

Die Werte werden als geeignetes Indiz für die Nutzungsintensität eines Schlafgewässers angesehen. Eine starke Abnahme der Abflugrate (im Vergleich der Zeiträume vor und nach Inbetriebnahmen) spräche für einen Einfluss des WEA-Betriebs auf die Nutzung als Schlafgewässer, während geringe Unterschiede oder sogar eine Zunahme der Abflugrate nach der Inbetriebnahme gegen eine solche sprechen würden.

3.2.2 Flüge von Blässgänsen (Laser-Rangefinder)

Um die einzelnen Messpunkte des Laser-Rangefinders weiter auswerten zu können, wurden die Daten in ein geografisches Informationssystem übertragen (ArcGis 10.1). Für jeden Messpunkt wurde die Geländehöhe (über NN) anhand eines digitalen Geländemodells mit der Gitterweite von 1 m bestimmt, sodass mithilfe der gemessenen Informationen die tatsächliche Flughöhe über Grund am jeweiligen Messpunkt ermittelt werden konnte.

Die Methode erzeugt sehr genaue Messungen und gehört (neben beispielsweise Radarmessungen) zum bestmöglichen und neuesten Stand der Technik, um die Aufenthaltsorte fliegender Vögel genau zu bestimmen. Selbst wenn die erzeugten Flugwege nicht für jedes Individuum oder jeden Trupp die exakte Lage darstellen, so stehen nach derzeitigem Stand der Technik keine verhältnismäßigen Alternativen zur Verfügung, um die Messgenauigkeit und Repräsentativität der erzeugten Flugwege zu verbessern.

Die Daten beziehungsweise Messpunkte des Laser-Rangefinders wurden genutzt, um festzustellen, ob auf kleinerer Maßstabsebene ein vertikales oder horizontales Ausweichverhalten auftrat. Zur Identifikation eines etwaigen vertikalen Ausweichverhaltens wurde die (mittlere) Höhe aller Messpunkte im Umkreis von 200 m um die Standorte der drei WEA neueren Typs mit der (mittleren) Höhe der Messpunkte in Entfernungen über 200 m zu den Standorten der drei WEA neueren Typs verglichen.

Ein etwaiges horizontales Ausweichverhalten wurde untersucht, indem ein Vergleich mit Zufallsflugwegen erfolgte. Dazu wurden zunächst aus den einzelnen Messpunkten Flugwege erstellt. Anschließend wurde eine äquivalente Anzahl Zufallsflugwege erstellt, bei denen der Start-, Mittel- und Endpunkt mit dem Spatial Analyst in ArcGis 10.1 zufällig generiert wurde. Der räumliche Verlauf der Flugwege wurde auf einen viereckigen Raum begrenzt, der durch die Ausdehnung der real ermittelten aufgespannt wurde. Die Zufallsflugwege repräsentieren eine vollkommen frei wählbare Raumnutzung von Blässgänsen im Luftraum des Untersuchungsgebietes. Über einen Vergleich der Verteilung von Zufallsflugwegen und realen Flugwegen im Untersuchungsgebiet lassen sich folglich Rückschlüsse daraus ziehen, ob die festgestellte Raumnutzung im Untersuchungsgebiet von einer zufälligen Verteilung (also beispielsweise ohne einen Einfluss von WEA) abweicht.

Bei 559 Ereignissen wurden mindestens zwei Messpunkte erzielt, sodass ein Flugweg aus den Messpunkten generiert werden konnte (Median 13 Messpunkte/Flugweg beziehungsweise Ereignis). Davon entfielen 331 Flugwege auf den Zeitraum mit der WEA Nord und Süd 1 in Betrieb. Nach Inbetriebnahme der WEA Nord, Süd 1 und Süd 2 wurden 228 Flugwege aufgezeichnet. Somit wurden insgesamt 559 Zufallsflugwege generiert, von denen alle als Stichprobe für die Auswertung bezüglich der WEA Nord und Süd 1 und nur 228 für die Auswertung bezüglich der WEA Süd 2 verwendet wurden (entsprechend dem Zeitraum der Inbetriebnahme). Bei der Erstellung der Zufallsflugwege wurde den einzelnen Zufallsflugwegen von ArcGIS 10.1 automatisch eine fortlaufende Nummer zugewiesen. Für WEA Nord und Süd 1 wurden 559 Flugwege generiert, von denen die letzten 228 als Stichprobe für die WEA Süd 2 ausgewählt wurden (das heißt die Flugwege mit den Nummern 332 bis 559).

Für die realen Flugwege und Zufallsflugwege wurde jeweils der minimale Abstand zu den drei WEA ermittelt. Im Anschluss wurde für die drei WEA neueren Typs geprüft, inwieweit sich die mittlere Entfernung von Zufallsflugwegen und realen Flugwegen zu den WEA-Standorten unterschied. Für die WEA Süd 2 wurde zudem ermittelt, wie sich die Entfernung zum WEA-Standort zwischen den Zeiträumen vor und nach Inbetriebnahme unterschied. Bei dieser Auswertung wurden ausschließlich reale Flugwege oder Zufallsflugwege im Umkreis von 500 m um die drei WEA-Standorte neueren Typs berücksichtigt. Die Begrenzung erfolgte, da das Verhalten auf kleiner Maßstabsebene im Fokus der Auswertung stand.

Um zu überprüfen, ob sich die mittlere Flughöhe in den Abstandsklassen beziehungsweise die mittlere Entfernung zu den WEA-Standorten zwischen Zufallsflugwegen und real ermittelten Flugwegen signifikant unterschieden und ob die Zahl der registrierten Flugwege vor und nach Inbetriebnahme der WEA Süd 2 signifikante Unterschiede aufwies, wurde der Wilcoxon Signed-rank test verwendet.

Bei einem regelmäßigen Auftreten einer vertikalen Ausweichbewegung sollte im Umkreis von 200 m um die Standorte der WEA neueren Typs die mittlere Flughöhe (deutlich) geringer ausgefallen sein als in Entfernungen von mehr als 200 m zu den Standorten der WEA. Ergeben sich keine oder nur geringe Unterschiede, wäre das als Hinweis auf ein fehlendes vertikales Ausweichverhalten zu werten. Entsprechend kann von einem regelmäßigen horizontalen Ausweichverhalten ausgegangen werden, wenn die realen Flugwege in (deutlich) größerer Entfernung verlaufen als die generierten Zufallsflugwege.

3.2.3 Verteilung und Anzahl rastender Blässgänse

Raumnutzung bei der Rast und Nahrungsuche

Im Rahmen der Auswertung stand der Raum in einer Entfernung bis zu 600 m um die Standorte der drei WEA neueren Typs im Fokus, da dies die maximale Entfernung darstellt, für die bisher von einer Störwirkung von WEA auf nahrungssuchende Blässgänse in Deutschland ausgegangen wird (zum Beispiel Kruckenberg & Borbach-Jaene 2001, Kruckenberg & Jaene 1999). Rydell et al. (2012) nehmen nach einer Auswertung von 13 Studien für Gänse eine Störwirkung in Entfernungen zwischen 146 und 559 m (im Mittel 373 m) an. Folglich wird der maximal angenommene Wirkraum von WEA neueren Typs in jedem Fall durch diese Auswertung abgedeckt.

Die Auswertung erfolgte separat für den Zeitraum vor beziehungsweise nach Inbetriebnahme sowie jeweils einzeln für die Standorte der WEA Nord, WEA Süd 1 und WEA Süd 2. Teilbereiche der gewählten Abstandsklassen um die WEA Süd 1 und Süd 2 waren bereits durch die WEA alt beeinflusst. Ferner überlagerten sich die angenommenen Wirkräume der WEA neueren Typs in Teilbereichen der Abstandsklassen um die WEA Süd 1 und 2. Hingegen war der Raum im Norden des Untersuchungsgebiets vor Inbetriebnahme der dortigen WEA nicht durch eine Windenergienutzung beeinflusst.

Für den Umkreis von 200 m und > 200–400 m sowie > 400–600 m um die Standorte der WEA Nord, Süd 1 und Süd 2 wurde die Nutzungsintensität (Individuenzahl/Kontrolle und Hektar potenzielles Nahrungshabitat, siehe unten) nahrungssuchender Blässgänse vor und nach Inbetriebnahme verglichen.

Die einzelnen Abstandsklassen wiesen unterschiedliche Größen auf und auch die Ausdehnung potenziell geeigneter Nahrungshabitate unterschied sich in den Abstandsklassen (siehe Tab. 2). Die Wahrscheinlichkeit, dass in einem großen Raum mehr Individuen registriert werden, ist grundsätzlich höher als in einem kleinen Raum (wenn man von einer gleichmäßigen Verteilung rastender Blässgänse ausgeht). Vor diesem Hintergrund wurden die Daten aus den unterschiedlichen Abstandsklassen für die unterschiedliche Ausdehnung potenzieller Nahrungshabitate (Acker und Grünland) normiert. Ebenso wurden die Daten für den unterschiedlichen Erfassungsaufwand in den Zeiträumen vor und nach Inbetriebnahme der WEA neueren Typs korrigiert. Als Maß für die Nutzungsintensität in den einzelnen Abstandsklassen wurde folgende Formel verwendet:

(Anzahl Individuen im Zeitraum in der Abstandsklasse/Anzahl der Kontrollen im jeweiligen Erfassungszeitraum)/Fläche potenzieller Nahrungshabitate in der Abstandsklasse

Diese Ergebnisse wurden verwendet, um zu bewerten, ob nahrungssuchende Blässgänse ein Meideverhalten gegenüber den WEA zeigten. Eine deutliche Abnahme der Nutzungsintensität nach der Inbetriebnahme der jeweiligen WEA wäre als Hinweis auf ein Meideverhalten zu werten, während sich bei geringen Unterschieden oder gar bei einer Zunahme der Nutzungsintensität kein Hinweis auf ein Meideverhalten ergäbe.

Gewässernutzung am Tage

Zur Feststellung, ob der Zubau von WEA die Nutzung des zentral gelegenen Gewässerkomplexes im Untersuchungsgebiet am Tage beeinflusst, wurden die Anzahlen der sich dort aufhaltenden Blässgänse pro Erfassungstag für den jeweiligen Zeitraum (vor und nach Inbetriebnahme) sowie die Stetigkeit der Aufenthalte ermittelt. Diese Ergebnisse wurden dazu verwendet, um zu bewerten, ob und in welchem Ausmaß Blässgänse trotz der im Umfeld zunehmenden Anzahl von WEA neueren Typs das Gewässer am Tage weiterhin aufsuchen. Eine deutliche Abnahme der Nutzungsintensität nach der Inbetriebnahme der jeweiligen WEA wäre als Hinweis auf ein Meideverhalten zu werten, während sich bei geringen Unterschieden oder gar bei einer Zunahme der Nutzungsintensität kein Hinweis auf ein Meideverhalten ergäbe.

4 Ergebnisse

4.1 Flüge von Blässgänsen (visuelle Erfassung)

Barrierewirkung durch WEA bei Flugbewegungen

Der Auswertung liegt eine Stichprobe von 5.107 Ereignissen mit insgesamt 178.947 Individuen zugrunde.

Die Überflugrate fliegender Blässgänse nahm nach Inbetriebnahme der WEA Nord und Süd 1 zunächst um circa 35 % ab, erreichte nach Inbetriebnahme der WEA Süd 2 einen Wert, der deutlich höher war als im Zeitraum vor der Inbetriebnahme (Anstieg um 60 %, Abb. 3).

Ein ähnlicher Effekt war bei der Betrachtung der Überflugrate in Nord-Süd- und Ost-West-Richtung zu beobachten (Abb. 4).

Einfluss von WEA auf die Schlafgewässernutzung

Im Zeitraum vor der Inbetriebnahme der WEA Nord und Süd 1 wurden an 5 von 43 Zähltagen (Stetigkeit: 11,6 %) zwölf Abflugereignisse (0,14 Abflugereignisse/h) von insgesamt 503 Blässgänsen (5,8 Ind./h) erfasst. Im Zeitraum nach der Inbetriebnahme der WEA Nord und Süd 1 ergaben sich an 12 von 43 Zähltagen (Stetigkeit: 27,9 %) insgesamt 27 Abflugereignisse am Schlafgewässer (0,31 Abflugereignisse/h). Dabei wurden insgesamt 1.572 Individuen gezählt (18,3 Ind./h). Nach Inbetriebnahme der WEA Süd2 wurden an 8 von 26 Zähltagen (Stetigkeit: 30,1 %) insgesamt 15 Abflugereignisse (0,29 Abflugereignisse/h) mit insgesamt 6.020 Individuen gezählt (115,8 Ind./h) (vgl. Abb. 5 und 6).

Somit haben sich nach Inbetriebnahme der WEA neueren Typs sowohl die Stetigkeit von Abflugereignissen als auch die Individuen- und Ereigniszahlen von Blässgänsen, die frühmorgendlich das Schlafgewässer verlassen, (leicht) erhöht.

4.2 Flüge von Blässgänsen (Laser-Rangefinder)

Mit dem Laser-Rangefinder wurden insgesamt 8.312 Messpunkte von fliegenden Blässgänsen erfasst. Diese Messpunkte verteilten sich über insgesamt 560 verschiedene Ereignisse mit 12.335 Individuen (Median: 7,25%- und 75%-Quartil: 3 und 17 Individuen/Flugweg).

In Entfernungen bis 200 m um die WEA Nord, Süd 1 und Süd 2 flogen Blässgänse im Mittel 38 m über Grund (Median: 25%-Quartil: 25 m und 75%-Quartil: 54 m, n = 705 Messpunkte), das heißt, Blässgänse flogen meist unterhalb des vom Rotor überstrichenen Bereichs. Etwa 79 % der 705 Messpunkte lagen in Höhen unter 58 m (entspricht der niedrigsten Höhe der Rotorunterkante der WEA neueren Typs). In Entfernungen über 200 m von den WEA Nord, Süd 1 und Süd 2 wurde eine höhere mittlere Flughöhe festgestellt (Median: 47 m, 25%-Quartil: 34 m und 75%-Quartil: 66 m, n = 7.607 Messpunkte). Von den 7.607 Messpunkten lagen etwa 66 % in Höhen unter 58 m. Nach dem Wilcoxon Signed-rank test ist der Unterschied signifikant (p = < 0,05).

Beim Vergleich von realen und Zufallsflugwegen im Umkreis von 500 m um die Standorte der drei WEA (Abb. 7) zeigte sich, dass sich der mittlere Abstand der Flugwege bei den WEA Nord und Süd 2 nur geringfügig unterschied (Abb. 8). Der Median bei den Zufallsflugwegen war um 1 m (WEA Nord) und 36 m (WEA Süd 2) größer als bei den realen Flugwegen. Entsprechend ergab der Wilcoxon Signed-rank test, dass in diesen Fällen keine signifikanten Unterschiede bestehen (p = 0,99 und 0,79).

Hingegen ergab sich bei der WEA Süd 1 ein deutlicherer Unterschied im Vergleich der Abstände von realen und Zufallsflugwegen, das heißt, der Median des Abstands der Zufallsflugwege zur WEA Süd 1 war um 124 m höher als bei den realen Flugwegen (Abb. 8). Dieser Unterschied war signifikant (p = < 0,05).

Bei der WEA Süd 2 war der Median im Zeitraum nach der Inbetriebnahme um 29 m größer als vor der Inbetriebnahme (Abb. 9). Auch wenn sich die Verteilung der Abstände von realen Flugwegen und Zufallsflugwegen zur WEA Süd 2 im Zeitraum vor und nach der Inbetriebnahme unterschied, war der Unterschied nicht signifikant (p = 0,17).

4.3 Verteilung und Anzahl rastender Blässgänse

Raumnutzung bei der Rast und Nahrungsuche

Beim Vergleich der Nutzungsintensität vor und nach Inbetriebnahme der WEA war der absolute Unterschied in den jeweiligen Abstandsklassen gering (Abb. 10 bis 13). Bei der WEA Nord unterschied sich die Nutzungsintensität im Zeitraum vor und nach Inbetriebnahme in allen Abstandsklassen geringfügig (Abb. 11). Bei der WEA Süd 1 war die Nutzungsintensität in Entfernungen bis 200 m vor Inbetriebnahme höher als nach der Inbetriebnahme (Abb. 12). In den anderen beiden Abstandsklassen um die WEA Süd 1 war die Nutzungsintensität nach der Inbetriebnahme höher als vor der Inbetriebnahme.

Bei der WEA Süd 2 nutzten Blässgänse den Umkreis von 200 m um die WEA vor der Inbetriebnahme in deutlich höherer Intensität als nach der Inbetriebnahme (Abb. 13). In den beiden anderen Abstandsklassen der WEA Süd 2 waren die Unterschiede gering.

Gewässernutzung am Tage

Im Zeitraum vor der Inbetriebnahme der WEA Nord und Süd 1 wurden an 17 von 43 Zähltagen (Stetigkeit: 39,5 %) insgesamt 4.082 Blässgänse (94,9 Ind./d) auf den Seen des Gewässerkomplexes im zentralen Untersuchungsgebiet gezählt. Im Zeitraum nach der Inbetriebnahme der WEA Nord und Süd 1 ergab sich an 12 von 43 Zähltagen (Stetigkeit: 27,9 %) auf den Seen eine Summe von insgesamt 15.415 Individuen (342,0 Ind./d). Nach Inbetriebnahme der WEA Süd2 wurden an 20 von 26 Zähltagen (Stetigkeit: 76,9 %) insgesamt 5.200 Individuen gezählt (200 Ind./d, Abb. 14 und 15).

Somit haben sich nach Inbetriebnahme der drei WEA neueren Typs sowohl die Stetigkeit von Aufenthalten als auch die Individuenzahlen von Blässgänsen, die am Tage die Seen des Gewässerkomplexes nutzen, gegenüber dem Zeitraum vor der Inbetriebnahme erhöht.

5 Diskussion

Die Ergebnisse wurden in einem räumlich eng umgrenzten Gebiet erzielt. Blässgänse haben im Überwinterungsgebiet große Aktionsräume (zum Beispiel 95 % des Homerange 7.183 ha in 102 Tagen, nach Kruckenberg 2003) und die Rastgebiete sind während des Winters vernetzt. Nach Kruckenberg (2003) existieren beispielsweise Vernetzungen zwischen dem Niederrhein und dem Dollart sowie dem Ijsselmeer und der Havelniederung. Demnach ist wahrscheinlich, dass die Ergebnisse nicht auf eine geschlossene, lokale Population zurückgehen, sondern vielmehr auf eine Vielzahl unterschiedlicher Individuen, die nicht nur im Untersuchungsgebiet, sondern auch in anderen Regionen am Niederrhein und in Deutschland rasten oder überwintern.

Grundsätzlich kann angenommen werden, dass fliegende Blässgänse WEA kleinräumig ausweichen und kontrolliert umfliegen, wofür auch die geringe Kollisionsopferzahl spricht (zum Beispiel Timmermann et al. 2016). Für ziehende Gänse ist vielfach festgestellt worden, dass diese Windparks und WEA meiden (zum Beispiel Plonczkier & Simms 2012). Über das Verhalten von fliegenden Gänsen bei Transferflügen im Überwinterungsgebiet im Umfeld von WEA sind bisher kaum systematische Studien bekannt. In Hötker et al. (2005) wird aufgeführt, dass bei allen sieben berücksichtigen Studien eine Barrierewirkung von WEA auf Gänse festgestellt wurde. Es wurde jedoch nicht differenziert, ob die Barrierewirkung bei ziehenden Gänsen oder im Rahmen von Transferflügen innerhalb eines Rastgebiets festgestellt wurde. Ferner wurden in Hötker et al. (2005) die Häufigkeit und das Ausmaß der Barrierewirkung nicht bewertet, es bleibt also beispielsweise unklar, ob eine Barrierewirkung vereinzelt oder häufig beziehungswesie kleinräumig oder großräumig festgestellt wurde. Auch Rees (2012) ging, vielfach auf der Basis von Untersuchungen an ziehenden Gänsen, von einer Barrierewirkung von WEA im Überwinterungsgebiet aus.

Die Ergebnisse dieser Studie deuten nicht darauf hin, dass die drei WEA neueren Typs eine relevante Barriere für Blässgänse darstellen. Die berechnete Überflugrate und das Maß Individuen/h kann maßgeblich durch einzelne Ereignisse oder Trupps mit großer Individuenzahl beeinflusst werden. Im vorliegenden Fall ergab sich keine relevante Änderung der Erkenntnisse, wenn das Maß Ereignisse/h berechnet wurde, welches robust gegenüber einzelnen Ereignissen mit vielen Individuen ist (Werte jeweils für den Zeitraum vor Inbetriebnahme, nach Inbetriebnahme der WEA Nord und Süd 1 sowie nach Inbetriebnahme der WEA Süd 2: 5,4; 5,0; 7,8 Ereignisse/h für Nord-Süd-Flüge 3,1; 1,9 und 3,7 sowie Ost-West -Flüge 2,3, 3,1 und 4,0 Ereignisse/h).

Grundsätzlich haben die in dieser Studie untersuchten Blässgänse nur in geringem Maße vertikale Ausweichbewegungen im Umkreis von 200 m um die drei WEA neueren Typs vorgenommen. Betrachtet man die ermittelten Flughöhen, so lässt sich festhalten, dass sich der Hauptaktivitätsraum fliegender Blässgänse unterhalb des vom Rotor überstrichenen Bereichs von den WEA neueren Typs befand. Im Vergleich zu Untersuchungen in anderen Regionen Norddeutschlands wurde eine geringere Flughöhe festgestellt. Hilgerloh (2019) stellte bei einer Untersuchung in Ostfriesland fest, dass 75 % der Blässgänse Höhen unter 150 m nutzten. Eine genauere Aufschlüsselung der Flughöhen erfolgte nicht. Timmermann et al. (2016) nutzten unterschiedliche Höhenklassen während der Erfassung, da sich die Ausdehnung der Höhenklassen an dem Rotorbereich von WEA mit unterschiedlichen Nabenhöhen und Rotorgrößen orientierte. Dennoch lässt sich annehmen, dass die absolute Mehrzahl der von Timmermann et al. (2016) registrierten Blässgänse Höhen über 35 m nutzten, wobei die Untersuchung vorwiegend zwischen April und Juni sowie September bis November stattfand und somit möglicherweise ein hoher Anteil ziehender (und nicht überwinternder) Blässgänse erfasst wurde. Es ist möglich, dass in anderen Gebieten, in denen großräumige Wechsel zwischen verschiedenen Nahrungshabitaten beziehungsweise zwischen Nahrungshabitaten und Schlaf-, Komfort- und Trinkgewässern stattfinden oder vorwiegend ziehende Blässgänse erfasst werden, Bässgänse eine größere Flughöhe wählen. Möglicherweise liegen in den untersuchten Räumen unterschiedliche Fallkonstellationen vor, die zu den unterschiedlichen Flughöhen geführt haben.

Das Ergebnis zu den Flughöhen im Untersuchungsgebiet dürfte erklären, warum bei fliegenden Blässgänsen kein ausgeprägtes horizontales Ausweichverhalten festgestellt wurde. Der Vergleich von Zufallsflugwegen und realen Flugwegen deutet darauf hin, dass Blässgänse bei der WEA Nord und Süd 2 allenfalls ein äußerst kleinräumiges horizontales Ausweichverhalten zeigten. Bei der WEA Süd 2 werden diese Ergebnisse durch den Vergleich der Flugwege vor und nach Inbetriebnahme bestätigt, bei dem kein signifikanter Unterschied in der Verteilung der Flugwege in den beiden Zeiträumen festgestellt wurde. Die Verteilung der real festgestellten Flugwege und der Zufallsflugwege wies bzgl. der WEA Süd 1 signifikante Unterschiede auf. Zufallsflugwege verliefen im Mittel 124 m weiter von der WEA Süd 1 entfernt als reale Flugwege. Daher wird angenommen, dass die Raumnutzung fliegender Blässgänse durch die WEA beeinflusst wird bzw. Blässgänse ein kleinräumiges Ausweichverhalten gegenüber der WEA Süd 1 gezeigt haben. Möglicherweise steht dies im Zusammenhang mit der bestehenden WEA alt, die sich in einer Entfernung von circa 250 m vom Standort der WEA Süd 1 befindet, sodass hier kumulative Effekte zum Tragen kommen. Selbst wenn fliegende Blässgänse bei der WEA Süd 1 ein kleinräumiges Ausweichverhalten zeigten, so lässt sich festhalten, dass die drei WEA neueren Typs (auch im Zusammenhang mit der WEA alt) keine erkennbare Barrierewirkung entfaltet haben.

Hierauf deuten auch die Ergebnisse der visuellen Erfassung von Blässgans-Flügen hin. Die Aktivität fliegender Blässgänse nahm nach der Inbetriebnahme der WEA Nord und Süd 1 etwas ab, stieg dann nach Inbetriebnahme der WEA Süd 2 aber wieder an und war höher als vor der Inbetriebnahme der drei WEA. Ferner wurde auch keine Änderung der Flugrichtung festgestellt. Sowohl in Nord-Süd-Richtung als auch in Ost-West-Richtung sank die Aktivität nach Inbetriebnahme der WEA Nord und Süd 1, war nach der Inbetriebnahme der WEA Süd 2 jedoch höher als vor der Inbetriebnahme der drei WEA.

Auch Timmermann et al. (2016) kam anhand von Verhaltensbeobachtungen im Umfeld von mehreren Windparks in Norddeutschland zu dem Ergebnis, dass nur bei einem relativ geringen Anteil von Gänseflugbewegungen (etwa 12 %) ein Ausweichverhalten gegenüber den untersuchten Windparks erkennbar war. Bei den meisten Flugbewegungen wurde demgegenüber festgestellt, dass die Tiere zumindest zeitweise durch die untersuchten Windparks flogen oder sie diese ohne Reaktion passierten.

Hötker et al. (2005) führen 13 Studien an, wonach rastende Gänse Minimalabstände zwischen 50 und 850 m zu WEA einhalten (Median 300 m). Kruckenberg & Jaene (1999) kamen für ein Gebiet in Ostfriesland zu dem Ergebnis, dass das Meideverhalten von Blässgänsen bis in Entfernungen zwischen 400 und 600 m reicht. In einem Gebiet in Bulgarien mit einer großen Population überwinternder Blässgänse (aber auch anderer Gänsearten) wurde festgestellt, dass der Umkreis von 80 m um WEA vollständig gemieden wurde (Harrison et al. 2018). In einer Entfernung von 200 m zu WEA betrug die (modellierte) Nutzungsintensität 50 % der maximal möglichen Nutzungsintensität. Bei Kurzschnabelgänsen (Anser brachyrhynchus ) wurde bei drei untersuchten Windparks festgestellt, dass das dort gezeigte Meideverhalten bis in Entfernungen zwischen ca. 50 m und 250 m reicht (Madsen & Boertmann 2008). In Entfernungen über 50 m oder 250 m wurde kein Unterschied in der Nutzungsintensität mehr festgestellt. Bei zwei der drei untersuchten Windparks sanken die Meidedistanzen innerhalb von zehn Jahren (von 250 m auf 100 m beziehungsweise von 150 auf 100 m), sodass die Autoren von einem Gewöhnungseffekt ausgehen.

Die Ergebnisse zum Meideverhalten nahrungssuchender Blässgänse an den drei WEA-Standorten sind leicht unterschiedlich ausgefallen. Bei zwei von drei untersuchten WEA war in Entfernungen bis 200 m und darüber hinaus kein deutliches Meideverhalten erkennbar. Bei der dritten WEA (WEA Süd 1) wurde in Entfernungen über 200–400 m kein Meideverhalten mehr festgestellt. Die geringere Nutzungsintensität im Bereich bis 200 m zur WEA Süd 1 steht möglicherweise mit der WEA alt im Zusammenhang. Wenn von WEA Störreize ausgehen, so dürften sich die Wirkräume der WEA Süd 1 und WEA alt im Umkreis von 200 m um die WEA Süd 1 in Teilen überlagern. Somit kommen etwaige Meideeffekte im Umkreis von 200 m um die WEA Süd 1 stärker zum Tragen als bei WEA Nord und WEA Süd 2. In Bezug auf nahrungssuchende Blässgänse lässt sich festhalten, dass kleinräumige Meideeffekte (in der Abstandsklasse bis 200 m) nicht ausgeschlossen werden können. Insgesamt weisen die Ergebnisse darauf hin, dass Meideeffekte nicht über eine Entfernung von 200 m hinausgehen.

Die Rastbestände der Blässgans am Niederrhein schwanken jährlich (Wille et al. 2007, Feige et al. 2011). Somit muss die räumliche Verteilung nicht zwangsläufig allein durch die Inbetriebnahme der WEA bestimmt werden. Durch den Untersuchungsansatz kann angenommen werden, dass der Einfluss von konstant wirkenden Effekten im Untersuchungsgebiet (etwa Nähe zu Siedlungen oder etwaigen Störquellen), welche die Raumnutzung beeinflussen können, minimiert wurde. Einen entscheidenden Einfluss auf die Nutzung eines bestimmten Gebietes durch nahrungssuchende Blässgänse kann die Schneehöhe oder Schneedecke haben (zum Beispiel Kruckenberg 2003). Hierbei sind jedoch komplexe Wirkmuster anzunehmen, die durch das Zusammenspiel der Witterungsbedingungen in NW- und NO-Deutschland (aber auch anderen Gebieten etwa in den Niederlanden) beeinflusst werden und somit durch die vorliegenden Daten nicht abgebildet werden können.

Der Erkenntnisstand bezüglich des Einflusses von WEA auf Schlaf-, Komfort- und Trinkgewässer arktischer Gänse ist sehr gering. Möckel & Wiesner (2007) setzten sich zwar thematisch mit diesem Aspekt auseinander, jedoch lag der nächstgelegene Windpark über 5 km von den untersuchten Schlafgewässern entfernt. Somit liegt eine gänzlich andere Fallkonstellation vor und die Ergebnisse von Möckel & Wiesner (2007) sind mit dem vorliegenden Fall nicht vergleichbar. Insofern handelt es sich wahrscheinlich um die erste systematische Untersuchung oder Auswertung zum Einfluss von WEA auf ein Schlaf-, Komfort- und Trinkgewässer, die in relativ geringer Entfernung betrieben werden.

Dank

Das Gelingen der hier vorgestellten Studie beruht auf der Mitarbeit vieler Personen, für deren Unterstützung wir uns herzlich bedanken. Die SL Naturenergie ermöglichte die Veröffentlichung der vorgestellten Daten. Ferner danken wir einem anonymen Gutachter für Hinweise, die zur Verbesserung der vorliegenden Arbeit beitrugen.

Literatur

Aus Umfangsgründen steht das ausführliche Literaturverzeichnis unter Webcode NuL2231 zur Verfügung.

Kontakt

Dipl. Biol. Johannes Fritz ist geschäftsführender Gesellschafter der ecoda GmbH & Co. KG. Seit der Gründung des Büros im Jahr 1996 beschäftigt er sich vorwiegend mit dem Konfliktfeld Artenschutz und Windenergie.

> fritz@ecoda.de

 

 

 

Dipl. Landschaftsökol. Lars Gaedicke ist seit dem Jahr 2011 Mitarbeiter bei der ecoda GmbH & Co. KG. Ein Schwerpunkt seiner Arbeit bildet die Prognose und Bewertung der zu erwartenden Auswirkungen von Windenergievorhaben auf verschiedene Tiergruppen.

> gaedicke@ecoda.de

 

 

 

Dr. rer. nat. Frank Bergen promovierte im Jahr 2001 im Fach Biologie an der Ruhr-Universität Bochum und dem Max-Planck-Institut für Ornithologie in Radolfzell. Er verfasste im Rahmen seiner Dissertation die erste deutschsprachige wissenschaftliche Arbeit zu den Auswirkungen von Windenergieanlagen auf Vögel. Er ist geschäftsführender Gesellschafter der ecoda GmbH & Co. KG.

> bergen@ecoda.de