Neven Josipovic Vortrag SW

Windenergie und Flugsicherung: Die „neue“ Bewertungsmethodik

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Die DFS führt vom 1. Juni 2020 an eine modifizierte Bewertungsmethode ein, um das Störpotenzial von Windenergieanlagen auf terrestrische Funk-Navigationseinrichtungen in Genehmigungsverfahren zu bestimmen [1]. Mit der Implementierung der im Projekt WERAN [2] weiterentwickelten Prognoserechnung würde sie grundsätzlich günstigere Voraussetzungen für Bauanträge von Windkraftprojekten schaffen. Fraglich ist, ob die Methodik tatsächlich den Ausbauspielraum für Windenergieanlagen eröffnet, der gemäß den Erkenntnissen aus diversen Forschungsvorhaben nutzbar ist. Der Beitrag basiert auf einer gemeinsamen Stellungnahme mit dem Institut für elektromagnetische Verträglichkeit der TU Braunschweig [7].

I. Worum es geht

Seit etwa 10 Jahren scheitert eine Vielzahl an Windenergieprojekten daran, dass Genehmigungsanträge mit der Begründung abgelehnt werden, eine Flugsicherungsanlage könne gestört werden (§ 18a I LuftVG). Im Jahr 2019 lag die Zahl betroffener Windenergieanlagen bei über 1.100. Das entspricht einer kumulierten Leistung von etwa 4,7 GW [3]. Viele der Ablehnungen wurden angefochten, nur um von den Verwaltungsgerichten bestätigt zu werden. Im Regelfall sahen die Gerichte eine undurchsichtige Meinungslage zum Störpotenzial von Windenergieanlagen. Die Wissenschaft, so hieß es, liefere noch keine eindeutigen Erkenntnisse – in einer solchen Lage sei eine eingeschränkte Kontrolle der behördlichen Entscheidung vertretbar [4, 5]. Diese Linie zog sich grob gesagt durch alle Ebenen bis zum Bundesverwaltungsgericht.

Die wissenschaftliche Community zeigte, dass der Bewertungsansatz der DFS nicht wissenschaftlichen Ansprüchen genügt und zu einer Vielzahl an falsch-positiven Störungseinschätzungen führt [5]. Vor Gericht wurde oftmals ausgenutzt, dass sich die Wissenschaftler in Einzelpunkten uneinig sind – was in der Wissenschaft völlig normal ist. Das wurde als „Wissenschaftsstreit“ dargestellt, was zur oben genannten Argumentationslinie in der Rechtsprechung führte. Dass sich die Wissenschaft aber in dem Punkt einig war, dass die Bewertungsmethodik der DFS nicht zur Bewertung von Störungen geeignet ist, konnte den Gerichten nicht überzeugend kommuniziert werden.

Erst 2019 schafften es zwei Institute der TU Braunschweig die führenden Experten zusammenzubringen. Nach einer eintägigen Fachtagung unterzeichneten sie eine gemeinsame Expertenstellungnahme [6]. Sie enthält eine fachliche Einschätzung zur Bewertungsmethodik der DFS und Vorschläge zur Anpassung an den Stand der Wissenschaft. Konsens herrscht unter den Experten etwa dahingehend, dass zur Bewertung des Störungspotenzials diskret-numerische Simulationsprogramme, entsprechende Messverfahren oder eine Kombination davon einzusetzen sind. Da je nach spezifischer Problemlage unterschiedliche Ansätze angewendet werden können, existiert eine Vielzahl an möglichen Tools. Die Experten bestätigten übereinstimmend, dass die Wissenschaft eine Vielzahl an geeigneten Methoden bietet, die im Einzelfall zur Bewertung des Störungspotenzials nach § 18a LuftVG verwendet werden können. Verwiesen wurde auch auf den langjährigen wissenschaftlichen Qualitätssicherungsprozess, den die jeweiligen Ansätze durchlaufen haben und der unter anderem diverse international begutachtete Publikationen und Konferenzbeiträge umfasst.

II. Der "neue" Bewertungsansatz

Wie ist vor dem Hintergrund nun die modifizierte Bewertungsmethodik (DFSM) der DFS zu bewerten [7]? Die DFSM stellt eine Variante der bisherigen Berechnungsformel der DFS für DVOR-Störbeiträge dar. Zwei Änderungen gegenüber der alten DFS-Formel sollen hier benannt werden: die betragsmäßige Gewichtung von Winkelfehlern entfällt und neue Faktoren wurden ergänzt. Durch die Modifikationen fällt der berechnete Störungsbeitrag von Windrädern weniger restriktiv aus als bisher. Sollte die DFSM-Formel in Genehmigungsverfahren eingesetzt werden, dürften positive Bescheide des Bundesaufsichtsamts für Flugsicherung und somit der Windenergieausbau im Umfeld von DVOR zunehmen, was prinzipiell zu begrüßen ist. Dennoch bleibt die Frage offen, ob die Neubewertung dem Stand der Technik entspricht. Außerdem ist fraglich, ob die neue Methodik das tatsächliche Potenzial für mögliche Genehmigungen im Einklang mit den Belangen der Flugsicherheit ausschöpft.

Wissenschaftlich hält die DFSM am falschen Grundkonzept der bisherigen Bewertungsmethodik fest. Beispielsweise werden gemäß der Formel Störbeiträge immer noch in Form von Winkelfehlern aufsummiert. In Bewertungsmethoden nach dem internationalen Stand der Technik werden dagegen elektromagnetische Störfelder überlagert, um hieraus Winkelfehler zu berechnen.

Bei AFIS handelt es sich um eine Verallgemeinerung eines seit 1959 bekannten Ansatzes von Anderson/Flint [8] auf mehrere Reflektoren. Trotz dieser Verfeinerung hat das aber mit der korrekten Beschreibung des Streuverhaltens einer Windenergieanlage nichts zu tun. Anderson/Flint benutzten diesen Ansatz ursprünglich auch nicht für eine Prognose möglicher Störeffekte, sondern für eine mathematische Vergleichsrechnung von VOR- und DVOR-Systemen. Das Verhältnis der beiden Formeln (DFSM und AFIS) zueinander geht aus der Dokumentation nicht eindeutig hervor. Einerseits wird der Eindruck erweckt, dass AFIS der mathematischen Validierung der DFSM dient. Andererseits wird AFIS als alternativer eigener Berechnungsansatz dargestellt.

Letztlich sollen sowohl DFSM als auch AFIS mit simpler Schulmathematik das Reflexionsverhalten von Windenergieanlagen auf Grundlage einer einzigen Referenzveröffentlichung aus dem Jahr 2008 extrapolieren [9]. Korrekterweise müssten Simulationen oder Messungen Aufschluss über das dreidimensionale Reflexionsverhalten im Einzelfall geben, was auch im Projekt WERAN gemacht wurde, aber offensichtlich keinen Eingang in die vorgeschlagene Bewertungsmethodik gefunden hat. Falls somit suggeriert werden soll, dass numerische Simulationen das gleiche Ergebnis liefern wie die DFSM oder AFIS, erfolgt hier der gleiche Trugschluss wie bei der „empirischen Validierung“ der DFS. Die DFS präsentierte im Rahmen von Gerichtsverfahren häufig Ergebnisse einer statistischen Auswertung, um darzulegen, dass Simulationen zu denselben Ergebnissen führen würden wie ihre Berechnungsformel. Es deutet sich an, dass eine ähnliche Argumentation auch beim modifizierten Ansatz an den Tag gelegt wird.

III. Bewertung nach dem Stand der Technik

Wie Störungsbewertungen von Windrädern und Windparks gemäß den internationalen Vorgaben sowie nach dem Stand der Technik durchgeführt werden sollten, haben Wissenschaftler und Sachverständige in der oben genannten gemeinsamen Expertenstellungnahme im Oktober 2019 erläutert [5]. Die Experten stellen fest, dass der Ansatz der DFS von falschen Voraussetzungen ausgeht und damit prinzipiell nicht für die Störungsbewertung in Genehmigungsverfahren anwendbar ist. Die lediglich durch einige Modifikationen des bisherigen Ansatzes aufgestellte DFSM-Formel kann somit keinen neuen Stand der Technik begründen.

Praktisch anwendbare Bewertungsmethoden nach dem tatsächlichen Stand der Technik, wie sie unter anderem in der gemeinsamen Expertenstellungnahme vom Oktober 2019 dargelegt sind, werden ebenfalls nicht aufgegriffen. Als Begründung wird unter anderem angeführt, Vollwellensimulationen seien personell und hardwareseitig zu ressourcenintensiv, als dass sie im Rahmen der Prüfung von Genehmigungsanträgen durch die DFS durchgeführt werden könnten. Den Ressourceneinsatz zu Lasten der physikalischen Validität des Bewertungsergebnisses gering zu halten ist aber nicht vertretbar, da das Errichtungsverbot nach § 18a LuftVG nicht vom Ergebnis einer bestimmten Berechnungsformel abhängen darf, sondern nur vom objektiv festgestellten Störungspotenzial.

Es gilt nach wie vor die Feststellung des Bundesverwaltungsgerichts [10]: Störungspotenziale werden dann festgestellt, wenn die verwendete Bewertungsmethodik wissenschaftlichen Ansprüchen genügt und durch wissenschaftliche Gegenpositionen in ihren Grundannahmen, ihrer Methodik und ihren Schlussfolgerungen jedenfalls nicht substanziell in Frage gestellt wird. Der aktuelle Konsens in der Wissenschaft ist der gemeinsamen Expertenstellungnahme von Oktober 2019 zu entnehmen. Vor dem Hintergrund sind die durch WERAN+ vorgestellten Ansätze transparent zu diskutieren und auf ihre Eignung zur Störungsprognose zu bewerten, bevor sie Eingang in das Prüfungsverfahren nach § 18a LuftVG finden.

IV. Fazit

Eine zukünftige Anwendung der DFSM-Bewertungsgrundlage würde vermutlich zur Realisierung einiger Windenergie-Projekte mehr im Umfeld von DVOR-Anlagen führen. Allen Stakeholdern sollte aber bewusst sein, dass diese Bewertungsgrundlage den status quo im Umfeld von VOR-Anlagen und bei weiteren potenziell geeigneten Flächen im Umfeld von DVOR fortschreibt. Das ist wissenschaftlich nicht vertretbar. Insgesamt stellt sich der Eindruck ein, dass durch die von der PTB vorgeschlagene Berechnungsmethode „DFSM“ ein Kompromiss erzielt werden soll, damit der bislang verwendete DFS-Ansatz doch noch durch einige Modifikationen weiter verwendet werden kann. Dabei kommt diese spezifische Bewertungsmethodik der DFS international nirgendwo zum Einsatz und es ist schwer verständlich, dass sich die Probleme zwischen einer mehr als 50 Jahre alten und europaweit im Rückbau befindlichen Flugsicherungstechnik und dem Ausbau der Windenergie nur in Deutschland so umfangreich und konfrontativ darstellen. Konventionelle VOR bleiben nach aktueller Informationslage im vorgestellten modifizierten Ansatz gänzlich unberücksichtigt. Die entsprechende Berechnungsformel der DFS wurde im Rahmen von WERAN+ hierfür offenbar noch nicht modifiziert. Sollte es dabei bleiben, würde sich für Windenergieprojekte im Umfeld von VOR an der restriktiven Entscheidungspolitik des Bundesaufsichtsamts für Flugsicherung gar nichts ändern. Das ist nicht zuletzt deshalb verwunderlich, als nach tatsächlichem Stand der Technik die Bewertung bei beiden Systemvarianten, DVOR wie auch VOR, kein Problem darstellt.

 


 

Endnoten

[1] Pressemitteilung der DFS vom 29.05.2020, abrufbar unter: www.dfs.de/dfs_homepage/de/Presse/Pressemitteilungen/2020/29.05.2020.-%20DFS-Bewertungsmethode%20bringt%20R%C3%BCckenwind%20f%C3%BCr%20Windkraft

[2] PTB, Projekt WERAN plus - Stand der Forschung, 19.12.2019, abrufbar unter: https://www.ptb.de/cms/fileadmin/_migrated/user_upload/2019-12-19_WERAN_plus_Stand_der_Forschung_.pdf

[3] Fachagentur Windenergie an Land e. V., Hemmnisse beim Ausbau der Windenergie in Deutschland. Ergebnisse einer im 2. Quartal 2019 durchgeführten Branchenumfrage in Zusammenarbeit mit dem BWE (Autor: Jürgen Quentin), abrufbar unter: https://www.fachagentur-windenergie.de/fileadmin/files/Veroeffentlichungen/Analysen/FA_Wind_Branchenumfrage_beklagte_WEA_Hemmnisse_DVOR_und_Militaer_07-2019.pdf

[4] Neven Josipovic, Windenergie und Flugsicherung – eine unendliche Geschichte?, Zeitschrift für Neues Energierecht (ZNER) 2019, Heft 4, S. 295-300

[5] Neven Josipovic, Windenergie und Drehfunkfeuer - Stand der Wissenschaft und Perspektiven (2., überarb. und aktual. Auflage), Berlin 2019

[6] Gemeinsame Stellungnahme zur Bewertung von (D)VOR-Störungen durch Windenergieanlagen (§ 18a LuftVG) vom 14.10.2019:  Download der Stellungnahme

[7] Enders/Geise/Neubauer/Josipovic, Stellungnahme zu Entwicklungen im Bereich Flugsicherung und Windenergie: Modifikation der Berechnungsmethode der DFS vom 05.02.2020:  Download der Stellungnahme

[8] Anderson, S. R./R. B. Flint, The CAA Doppler Omnirange, in: Proceedings of the IRE 47 (5), 1959, S. 808-821

[9] Morlaas u. a., IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 44 (4) 2008, 1464 ff.

[10] BVerwG, Urt. v. 07.04.2016 – 4 C 1.15, BVerwGE 154, 377 = NVwZ 2016, 1247

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