Kleinwindkraft: Tips und Bauplanungsrechtliche Zulässigkeit
Auch wenn die Installation einer Kleinwindkraftanlage am Gebäude oder auf dem eigenen Grundstück mehr Autonomie bringt und die Verbesserung der Selbstversorgung verspricht, so sind die Anlagen bis zum jetzigen Standpunkt selten wirtschaftlich.
Hier ein paar nähere Hinweise zur Projektierung von Kleinwindanlagen:
- In Schleswig-Holstein ist die Installation einer Kleinwindkraftanlage über einen Erlass geregelt: "Bauplanungsrechtliche Zulässigkeit in Schleswig-Holstein", hier der vollständige Text:
Kleinwindkraft_Erlass_SH
- Im einzelnen sind besonders die Abstandsregelungen im Erlass zu berücksichtigen. Demnach sind Abstände der vierfachen Anlagenhöhe zum Nachbarn einzuhalten. Genehmigungsfähig sind in der Regel also nur Anlagen auf einem ausreichend großen Grundstück.
- Wirtschaftlich sind die Anlagen in der Regel nicht. Lohnenswert ist die Installation insbesondere dann, wenn ein hoher Eigenstromverbrauch vorhanden ist und windexponierte Standorte vorhanden sind.
- Vorsicht: viele Kleinwindkraftanlagen funktionieren offensichtlich nicht wie von den Herstellern angekündigt. Siehe hierzu zum Beispiel ein Artikel aus der TAZ vom 29.05.2010.
- Wir prüfen gerne ihren Standort, dazu bieten wir u.a. auch Referenzmessungen über einen Messmast an. Aufgrund der recht hohen Investitionskosten von mindestens 15.000 Euro für eine Kleinwinkraftanlage ist eine vorherige genaue Untersuchung der Windverhältnisse eigentlich Grundvoraussetzung. Auch bei der weiteren Genehmigung sind wir gerne behilflich. Bitte kontaktieren Sie uns unter kleinwindkraft@wasserbodenstein.de oder über die allgemeinen Kontaktdaten.
- Weitere Informationen gibt es auf der Seite der www.kleinwindanlagen.de. Dieses ist derzeit die ausführlichste Quelle.
Planung von PV-Freiflächenanlagen
unter
Berücksichtigung naturschutzfachlicher Belange
Photovoltaik ist eine der zukunftsträchtigsten Techniken zur Nutzung Erneuerbarer Energien. Sie ist mit Hilfe des EEG auch für den Einsatz in Mitteleuropa und Norddeutschland geeignet.
So sind bis 2005 bereits rund 100 PV-Freiflächenanlagen in Deutschland in Betrieb gegangen.
Projektierung von PV-Freiflächenanlagen
Bei der Projektierung von PV-Freiflächenanlagen ist in erster Linie das Vorhaben in Einstimmung mit dem Flächennutzungsplan und dem Bebauungsplan zu erstellen, ggf. müssen diese entsprechend geändert werden.
Naturschutzbelange spielen meist nur eine untergeordnete Rolle und werden über einen Grünordnungsplan und evtl. ein kleines Gutachten abgedeckt. Besonders große Bewilligungshürden stellen diese in der Regel aber nicht dar und auch der Kostenfaktor ist gering.
Soweit die Kommune einer geplanten Anlage positiv gegenübersteht (was vorauszusetzen ist), wird diese auch aus naturschutzfachlicher Sicht keine unnötigen Hindernisse in Bezug auf den Naturschutz und die Eingriffsregelung in den Weg legen.
Berücksichtigung naturschutzfachlicher Belange
Trotzdem sind natürlich Naturschutzinteressen sowohl bei der Standortwahl als auch bei der konkreten Ausgestaltung der Anlage sowie bei deren Betrieb bzw. begleitenden Maßnahmen zu berücksichtigen. Sie beschränken sich i.d.R. in der Planungsphase auf
- eine Bestandserhebung auf der beplanten Fläche und dem nahen Umfeld (maximal ca. 500 m Umkreis),
- die Berücksichtigung ggf. vorhandener Schutzgebiete und allgemeiner naturschuzfachlicher Regelegungen (allg. Umweltprüfung) sowie
- eine landschaftsästhetische Einbindung der geplanten Anlage.
Im weiteren Verlauf ist vor allem die Anwendung der Eingriffsregelung und der Ausarbeitung von notwendigen Kompensationsmaßnahmen von Belang.
Standortwahl
Vorbelastete Flächen
Bei der Standortwahl sollten bevorzugt Flächen mit hoher Vorbelastung und geringer naturschutzfachlicher Bedeutung gewählt werden.
Dies können zum Beispiel vorbelastete Flächen, sogenannte "Brownfields", mit hohem Versiegelungsgrad oder hoher Bodenverdichtung sein. Diese Brownfields können z.B. Gewerbegebiete, Militärflächen, Mülldeponien, Tagebau, Flugplätze etc. sein. Entscheidend ist dabei häufig, inwieweit die Brownfields bereits in die kommunale Planungen eingebunden sind:
- Wurden bereits Bereitstellungsmaßnahmen und Infrastrukturmaßnahmen getroffen?
- Ist der Flächennutzungsplan oder Bebauungsplan bereits für die Brownfields gültig?
- Auch die Naturschutzbelange können entsprechend von sehr unterschiedlicher Bedeutung sein: Besteht bereits eine Versiegelung/Bebauung der Fläche?
Wie lange ist die Fläche bereits aus der Nutzung?
Besonderes Augenmerk ist z.B. auch auf die Möglichkeit von bestehenden Flächenbelastungen (Altlasten) zu richten. Hier lässt sich aber häufig über entsprechende Vereinbarungen mit der zuständigen Kommune eine Risikominimierung in Bezug auf die Kosten für eine evtl. notwendige Sanierung erreichen.
Anwendung von GIS zur Standortwahl
Die Anwendung von GIS, bietet den Vorteil, flächendeckend Rauminformationen zum Aufbau einer Suchkulisse zu nutzen. So lassen sich sowohl potenziell besonders geeignete Flächen auswählen, als auch Restriktionsflächen festlegen, die für eine weitere Auswahl der Flächen als ungeeignet eingestuft werden.
Neben den Informationen aus den topographischen Kartenwerken sind allgemein auch weitere Informationen räumlich verfügbar, die in das GIS eingebaut werden können. Dieses können z.B. sein:
- bestimmte Brownfield-Typen (Tagebauflächen, Industrieflächen, Mülldeponien etc.),
- ebene Ackerflächen und sonstige Nutzflächen,
- Informationen über die Lage von Strom-Leitungsnetzen, Umspannwerken etc.
Projekte
Im Jahr 2008 haben wir das erste Mal eine Standortfindung für PV-Freiflächenanlagen in Tschechien begleitet. Das Projekt umfasste eine naturschutzfachliche Voreinschätzung geeigneter Flächen und die Vorbereitung einer Standortfindung mit Hilfe von GIS. Weitere Projekte sollen folgen. zurück
siehe auch: Leistungsumfang “regenerative Energien”
Wasserkraftwerke naturverträglich planen:
Technische Neuerungen an Wasserkraftanlagen können die Situation für die Fische und andere Lebensgemeinschaften im Gewässer wesentlich verbessern.
Wasserkraftschnecke
Ein gefahrloser Fischabstieg ist bei Wasserkraftanlagen häufig ein großes Problem. Zum einen besteht die Gefahr, dass die Fische aufgrund eines alten bzw. fehlerhaften Rechens in die Turbine gelangen und dort getötet werden und zum anderen besteht das Problem, dass die Fische generell nicht flussabwärts wandern können, weil ein Fischabstieg durch die Turbine nicht möglich ist und andere Abstiegsmöglichkeiten nicht vorgehalten werden oder nicht funktionstüchtig sind. Eine neue Form der Stromgewinnung durch Wasserkraft bietet die Wasserkraftschnecke, die nach bisheriger Kenntnis keine Fischschäden verursacht und über die ein Fischabstieg ermöglicht wird. Somit kann beim Einbau einer Wasserkraftschnecke auf einen Feinrechens i.d.R. verzichtet werden.
Das Prinzip der Wasserschnecke ist aus der Abwassertechnik bekannt und wird als energetische Umkehrung durch die Kraft des Wassers zur Stromgewinnung genutzt.
Bei mehreren Projekten, an denen ich beteiligt bin, setzen wir die Wasserkraftschnecke als Alternative zur Turbine ein. Während zwei Wasserkraftwerke mit Schnecken noch in der Planungs- bzw. Genehmigungsphase sind, ist ein Projekt in Thale an der Bode (Sachsen-Anhalt) bereits verwirklicht (Projektliste Hydrologie).
Der Einsatz einer Wasserkraftschnecke bietet insbesondere zur Nutzung der Restwassermenge bei Ausleitungsstrecken eine interessante Alternative oder Ergänzung zur Turbine. Um hohe Restwassermengen im Flussbett garantieren zu können und somit einen ökologisch tragbaren Zustand am Fließgewässer zu garantieren, gleichzeitig aber noch eine energetische Nutzung zu erreichen, läßt sich am Abschlagswehr häufig eine Wasserkraftschnecke einbauen. Wenn hier vorher kein Fischabstieg möglich war, so besteht durch die Wasserkraftschnecke zusätzlich eine ökologische Verbesserung des Fließgewässers durch eine kontinuierliche Abstiegsmöglichkeit für Fische.
Die Herstellerfirma: Ritz-Atro Pumpwerksbau GmbH
Beispiele von Wasserkraftschnecken:
Weitere Informationen zur Funktionsweise und der ökologischen Bewertung
Rollrechen
Durch den Einsatz eines Rollrechens soll ein gefahrloser Fischabstieg in das Unterwasser gewährleistet werden. Herkömmliche Stabrechenanlagen weisen häufig die Problematik auf, dass – je nach Stababstand und Bauweise - insbesondere Kleinfische und Aale durch die Gitterstäbe in die Turbine gelangen und dort verletzt bzw. getötet werden. Ferner können Fische durch die Sogwirkung der Turbine an die Gitterstäbe der Rechenanlage gepresst und dort verletzt werden. Der Rollrechen verhindert vollständig das Eindringen der Fische in die Turbinenanlage, über eine Spülrinne werden die Fische direkt in das Unterwasser geleitet.
Der Rollrechen ist eine relativ neue Entwicklung. Grundsätzlich bietet er einen guten Schutz für Fische, es besteht aber die Gefahr der Vollverlegung durch Schwemmmaterial. Weitere Probleme können durch Korrosion sowie der begrenzten Belastbarkeit des Bandes bestehen (DUMONT 2000). Eine Studie über die Funktionsfähigkeit des Rollrechens besteht für eine Wasserkraftanlage in Hadamar/Elbbach, wo ein Rollrechen seit mehreren Jahren offensichtlich ohne Störungen funktioniert. Es wurden im Gutachten keine Mängel oder negative Wirkungen der Anlage festgestellt, vielmehr wurden sowohl Kleinstfische als auch größere Exemplare durch den Rollrechen ins Unterwasser transportiert. Verletzungen der transportierten Fische wurden nicht festgestellt, da „keinerlei zappelnde oder stressbedingte Fluchtbewegungen“ am Rollrechen und in den Mitnehmern stattfanden. Ein seitliches Entweichen der Fische oder ein Durchdringen der Gummilaschen zwischen Gerinnegrund und Rechen wurde nicht festgestellt und wird entsprechend ausgeschlossen.
Ein weiterer Rollrechen wurde am Blumer Wehr in Hannoversch Münden (Niedersachsen) installiert. Hierzu heisst es in einer Pressemitteilung des NLWKN (Nds. Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz) vom 07.02.2007:
“Während des Beteiligungsverfahrens meldeten Umweltschützer und Fischereivertreter Befürchtungen an, dass Fische und andere Wasserlebewesen durch die Turbinen der Wasserkraftanlage gefährdet werden könnten. Um dem vorzubeugen, setzt der Antragsteller vor den Turbinen einen neuartigen, so genannten Rollrechen ein, dessen Stababstände sich auf rund 15 Millimeter belaufen und den Fischen ein Vordringen in für sie gefährliche Bereiche verwehren. Zum Vergleich: Die Stababstände eines herkömmlichen Schutzrechens liegen zwischen 20 und 30 Millimetern.”
Eine Herstellerfirma:
Stählergruppe
Beispiel des Rollrechens:
iglahn
Weitere Informationen zur Funktionsweise.
Aufstiegshilfe
Das Wehr ist an Wasserkraftwerken eine - meist unüberwindbare - Barriere für aquatische Lebewesen und die notwendigen Wanderungsbewegungen vieler Tierarten werden eingeschränkt oder unterbunden. Die Höhe des Absturzes ist dabei relativ unrelevant, da bereits Abstürze von nur einigen Dezimetern unüberwindbar für viele Lebewesen sind. Ein "Abstieg" innerhalb des Gewässers findet dagegen meist durch passive Drift statt und es können auch etwas größere Fallhöhen überwunden werden.
Die Wiederherstellung der Durchgängigkeit durch Aufstiegs- und Abstiegsanlagen zählt heute zu den vordringlichsten Zielen des Gewässerschutzes: Durch Aufstiegsanlagen wird eine Wanderung des Benthos und der Fische stromaufwärts ermöglicht. In begrenztem Umfang können die Anlagen i.d.R. auch zum Abstieg genutzt werden. Ist dieses nicht der Fall, so sind spezielle Abstiegsanlagen zusätzlich einzubauen, um die aquatischen Lebensräume zu verbinden. Negative Effekte können dagegen dann entstehen, wenn naturraumfremden Arten der Aufstieg in ökologisch wertvolle Flussabschnitte ermöglicht wird und eine vormals naturnahe Artenzusammensetzung verändert wird bzw. bestimmte Arten verdrängt werden.
Leider ist der Umbau bestehender Wehre und sonstiger unüberwindlicher Abstürze sehr kostenaufwendig und je nach Art der Aufstiegshilfe wird auch sehr viel Platz in Anspruch genommen. Es ist eine hohes Maß an wasserbaulicher Kenntniss notwendig, um die Aufstiegshilfen funktionsgerecht einzubauen.
Umso sinnvoller ist es, im Zuge von Reaktivierungen alter Wehre zur Wasserkraftnutzung sowie beim Umbau bestehender Wasserkraftwerke die Chance zu nutzen und über den Anlagenbetreiber eine Aufstiegshilfe integrieren zu lassen, ohne dass der eigentliche Kraftwerksbetrieb verhindert wird.
Bei von uns betreuten Wasserkraftprojekten bevorzugen wir aus diesen Gründen häufig den Einbau eines Mäanderpasses.
Der Mäanderfischpass wird zur Überwindung der Gesamthöhe aus ineinander verschachtelten Einzelsegmenten zusammengesetzt. Der geplante Durchfluss durch die Aufstiegshilfe kann sehr gering gehalten werden. Um neben dem Fischaufstieg auch den aquatischen Wirbellosen eine Besiedlung bzw. einen Aufstieg zu gewähren, ist die Sohle mit einem durchgängigen „Benthoskorridor“ ausgestattet. Dieser besteht aus einer Schicht von Grobkies, die unter allen Becken auf die Betonplatte aufgebracht wird und im Ober- und Unterwasser Anschluss an die Gewässersohle hat. Auflagernd auf dem Kieskorridor befindet sich zur Fixierung eine – ebenfalls besiedelbare – Wirrgewebematte.
Das Grundkonzept der Aufstiegshilfe besteht darin, dass die Brechung der Strömungsenergie nicht durch Prallwände und raues Material, sondern durch einen langen Fließweg und ausschließlich runden Anlagenelementen erwirkt wird. In jedem Beckensegment nimmt dabei die Strömungsgeschwindigkeit zur Beckenmitte hin ab, so dass Bereiche unterschiedlicher Strömungsintensität geschaffen werden und somit auch schwimmschwachen Individuen ein Aufstieg gewährleistet werden soll. Durch die spezielle Konstruktion wird zudem eine laminare Strömung (im Gegensatz zu turbulenten Strömungen in anderen Fischaufstiegsvarianten und im Turbinenauslauf) erzeugt. Diese gewährleistet zum einen eine bessere Auffindbarkeit für die Fische im Unterwasser („Lockströmung“), zum anderen wird nur eine insgesamt geringe Wassermenge benötigt, so dass diese Form der Aufstiegshilfe insbesondere für eine gleichzeitige Wasserkraftnutzung attraktiv ist.
Der Mäanderfischpass ist in der Praxis mehrfach getestet worden, insgesamt wurden bisher ca. 28 Fischpässe dieser Art eingebaut, davon ca. die Hälfte an kleineren Fließgewässern. Für zwei Aufstiegsanlagen an der Weser (Pfortmühle Hameln und Staustufe Drakenburg) bestehen unabhängige Gutachten, die „in hohem Maße den Aufstieg wanderungswilliger Fische in das Oberwasser“ gewährleisten . Dabei wurde auch die Funktionsfähigkeit für schwimmschwache Arten (Gründling, Kaulbarsch, Karausche) festgestellt. Auch von anderer Stelle wird die grundsätzlich sehr gute Funktionsfähigkeit des Mäanderfischpasses bestätigt. Betreut bzw. überprüft werden die Mäanderfischpässe in der Praxis von lokal ansässigen Angelvereinen und den zuständigen Fischereibehörden, ohne das detaillierte oder wissenschaftliche Studien erstellt werden. Die Funktionsfähigkeit des Mäanderfischpasses ist – wie bei jeder anderen Aufstiegshilfe auch – nur bei fachgerechter Installation gewährleistet. Insbesondere muss eine zu starke Sedimentation aus dem Oberwasser vermieden werden und die Anbindung an das Ober- und Unterwasser muss korrekt erfolgen. Besonders vorteilhaft ist dabei der Einstieg direkt neben der Turbine und der geringe Platzbedarf des Mäanderfischpasses.
Weiterführende Informationen:
Die Herstellerfirma:
Fa. Peters Ökofisch GmbH+Co. KG
Beispiele von Mäanderfischpässen:
Pfortmühle/Weser (Hameln/Niedersachsen)
Wasserkraftwerk Bernburg/Saale (Sachsen-Anhalt), auch Informationen von der Universität Karlsruhe
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