Führen Windenergieanlagen zu einer Belastung durch Schattenwurf?

Windenergieanlagen erzeugen Schattenwurf, der je nach Dauer und Intensität störend wirken kann. Um sicherzustellen, dass keine Anwohnerinnen und Anwohner davon betroffen sind, werden detaillierte Berechnungen im Rahmen der Umweltverträglichkeitsprüfung durchgeführt, um sicherzustellen, dass folgende Grenzwerte eingehalten werden:

• Effektive Beschattungsdauer im Siedlungsgebiet weniger als 8 Stunden pro Jahr (d.h. max. 0,09 Prozent der Dauer eines Jahres) und
• Effektive Beschattungsdauer im Siedlungsgebiet weniger als 30 Minuten pro Tag.

Dabei werden reale Wetterbedingungen ausgeklammert, bewölkte Tage demnach nicht herausgerechnet.

Die Anlagen werden mit Schattenabschalteinrichtungen ausgestattet, die sicherstellen, dass die vom BFE erlassenen Grenzwerte nicht überschritten werden können.

Moderne Rotorblätter sind zudem so gestaltet, dass sie keine reflektierenden Lichtblitze ("Disco-Effekt": tiefstehende Sonne reflektiert auf den Rotorblättern) erzeugen.

Wie Schattenwurf entsteht – und wie er berechnet wird

Schattenwurf entsteht, wenn die Rotorblätter eines Windrads bei direkter Sonneneinstrahlung das Licht periodisch unterbrechen. Für Anwohnende kann das als bewegter Schatten auf Fenstern oder im Wohnraum wahrgenommen werden.

Im Rahmen der Genehmigung einer Windkraftanlage wird der potenzielle Schattenwurf rechnerisch simuliert. Grundlage sind sogenannte Immissionspunkte – zum Beispiel Fenster eines Wohnhauses. Mithilfe von spezieller Software wird berechnet, wie oft und wie lange ein periodischer Schattenwurf an diesen Punkten auftreten könnte. Dabei wird von idealisierten Bedingungen ausgegangen: dauerhaftem Sonnenschein, durchgehendem Anlagenbetrieb und konstantem Wind. Das Ergebnis dieser Berechnung ist der sogenannte astronomisch maximale Schattenwurf – eine theoretische Obergrenze, die in der Realität fast nie erreicht wird.

Was passiert bei zu viel Schattenwurf?

Überschreitet die berechnete Beschattung den zulässigen Wert, muss der Betreibende Maßnahmen ergreifen. In der Regel kommen automatische Abschaltsysteme zum Einsatz, die das Windrad gezielt in den betroffenen Zeiträumen außer Betrieb setzen. Diese Systeme berücksichtigen Sonnenstand, Uhrzeit, Wetterdaten und Standort.

Auch wenn mehrere Windräder gleichzeitig auf ein Gebäude einwirken könnten, wird das in der Planung berücksichtigt: Jede Anlage wird einzeln bewertet und so gesteuert, dass am jeweiligen Ort die Grenzwerte eingehalten werden.

Wann entsteht der Schattenwurf überhaupt?

Ein periodischer Schlagschatten entsteht ausschließlich bei direkter Sonneneinstrahlung. An bewölkten Tagen oder bei Niederschlag gibt es keine sichtbare Beschattung durch die Rotorbewegung. Auch in den frühen Morgen- oder späten Abendstunden, wenn der Sonnenstand unter etwa 3 Grad über dem Horizont liegt, wird kein relevanter Schattenwurf mehr angenommen.

Diese natürlichen Faktoren sorgen dafür, dass der tatsächliche Schattenwurf im Betrieb oft weit unter dem rechnerisch möglichen bleibt.