Umweltwirkungen von Windenergie aus wissenschaftlicher Sicht Die Nutzung von Windenergie ist ein zentraler Baustein der Energiewende. Aufgrund von potenziellen Umweltwirkungen wie Kollisionen mit Vögeln und Fledermäusen werden Windräder häufig kritisiert und abgelehnt. Von Windenergiegegnern vorgetragene Argumente entstehen häufig aus einer subjektiven Wahrnehmung heraus und werden nicht mit evidenzbasierten Argumenten belegt. Sie müssen daher kritisch betrachtet werden. Im Rahmen einer Literaturstudie haben sich Leon Sander, Dr. Christopher Jung und Prof. Dr. Dirk Schindler von der Professur für Umweltmeteorologie der Universität Freiburg mit dem aktuellen Stand der Wissenschaft zu den Umweltwirkungen von Windenergieanlagen an Land befasst und dabei Erkenntnisse, Vermeidungsstrategien und Forschungslücken herausgearbeitet (Sander et al., 2024)
Die 152 untersuchten Studien zeigen einen klaren Fokus auf Europa und Nordamerika als Untersuchungsgebiete und konzentrieren sich thematisch mehrheitlich auf tödliche Kollisionen von Vögeln und Fledermäusen. Viele der aufgeführten Effekte in den Bereichen Mikroklima, Vegetation und Wälder, Ökosystemprozesse und Böden, Tierwelt, Schallimmisionen, visuelle Effekte Landschaftsästhetik sowie Flächenverbrauch sind fallspezifisch und nicht verallgemeinerbar. Sie wurden nur in bestimmten Gebieten und Zeiträumen festgestellt. Der Mangel an standardisierten, langfristigen Untersuchungen schränkt ihre Übertragbarkeit stark ein.
Wirkungen auf Vögel und Fledermäuse Im Kontext von möglichen Konflikten zwischen Windenergie und Biodiversität ist häufig vom „Grün-Grün-Dilemma“ die Rede. Damit ist gemeint, dass die Windenergie durch die Vermeidung von Treibhausgasemissionen und Luftschadstoffen zwar eine grüne Energietechnologie darstellt, diese Form der Stromerzeugung aber negative Wirkungen auf Biodiversität haben kann. Durch den Ausbau von Windenergie finden zunehmend Überlappungen mit natürlichen Gebieten statt, was Habitatverluste und -veränderungen, Störungseffekte oder Veränderungen des Verhaltens von Organismen zur Folge haben kann. Mit Abstand am besten untersucht sind diese Effekte für Vögel und Fledermäuse, während die Wirkungen auf andere Tiergruppen kaum bekannt sind. Sowohl medial als auch in der Wissenschaft wird insbesondere die sogenannte direkte Mortalität in den Fokus gestellt. Damit gemeint ist, dass Vögel und Fledermäuse durch Kollision, Stromschlag (große Vögel) oder Barotrauma (plötzlicher Druckabfall, Fledermäuse) tödliche Verletzungen an Windrädern oder dazugehöriger Infrastruktur erleiden können. Die tatsächlichen Todeszahlen sind höchstvariabel und hängen unter anderem von den Faktoren Jahreszeit, Eigenschaften des Windrads/Windparks, Verhalten und Lebensweise der jeweiligen Art, Wetterbedingungen und lokalen Gegebenheiten ab. Während manche Regionen, zum Beispiel Migrationskorridore, riskante Hotspots mit höheren Opferzahlen darstellen, kommen an Anlagen in anderen Gebieten gar keine tödlichen Verletzungen zustande. Im Vergleich zu anderen anthropogen bedingten Todesursachen für Vögel stellen Kollisionen mit Windrädern eine vergleichsweise geringe Gefahr dar. In den USA sterben zwar jährlich hunderttausende Vögel durch Kollisionen mit Windrädern, aber mehrere zehn Millionen durch Stromleitungen, hunderte Millionen durch Verkehr und Gebäude und sogar Milliarden durch Hauskatzen. Hinzu kommen viele Millionen Todesopfer durch Landwirtschaft, Pestizide und Jagd. Einer Studie zufolge, kommt auf 250 vom Menschen verursachte Todesfälle von Vögeln nur ein Vogel, der durch Windräder tödlich verendet. In Nordamerika wird geschätzt, dass weniger als ein Promille der kontinentweiten Population jeder Art jährlich durch Kollisionen mit Windrädern getötet wird. Auch verglichen mit anderen Energiequellen wie fossilen Brennstoffen oder Atomenergie, sind Windräder für weniger Todesfälle verantwortlich, wenn man die klimawandel- und luftschadstoffbedingten Schäden für Vögel miteinbezieht. Im Vergleich zur direkten Mortalität sind andere, indirekte Auswirkungen auf tierische Organismen weniger untersucht, obwohl diese vermutlich, v.a. für Vögel von größerer Bedeutung sind. Die Installation und der Betrieb von Windrädern in natürlichen oder naturnahen Umgebungen bewirken zwangsläufig Veränderungen in der Struktur von Habitaten, auf die Vögel und Fledermäuse angewiesen sind. Insbesondere Wälder stellen wichtige Lebensräume für viele Arten dar und könnten in ihrer Funktion verändert werden. Inwieweit Tierarten von diesen Veränderungen beeinflusst werden, hängt von den artspezifischen Habitatansprüchen, der Toleranz gegenüber Störung und dem Umfang der Veränderungen ab. Studien haben gezeigt, dass Vögel in der Lage sind, Windräder zu erkennen, sich daran zu gewöhnen und sich so zu verhalten, dass der Bereich der Anlagen vermieden wird. Das kann sich aber unter Umständen indirekt durch höheren Stress, steigenden Energiebedarf oder verändertes Nahrungsverhalten negativ auf die biologische Fitness und damit Überlebenschance von Tieren auswirken. Die variablen Ergebnisse der Studien verdeutlichen, dass viele Effekte stark standort-, art-, jahreszeiten- und anlagenspezifisch auftreten und unterstreichen, dass lokale und regionale Faktoren zu negativen Effekten von Vögeln und Fledermäusen in der Gegenwart von Windrädern beitragen. In den meisten Fällen resultiert, zumindest bei Vögeln, die direkte Kollision mit Windrädern in geringeren Auswirkungen im Vergleich zu Habitatverlust, Störung, Verdrängung und Barriereeffekten. Im Vergleich zur direkten Mortalität, wirken die anderen Wirkungspfade indirekt und sind daher deutlich schwieriger zu quantifizieren. Aber auch bei diesen Effekten sind die Folgen anderer menschlicher Einwirkungen wie z. B. die Abholzung des Regenwaldes für landwirtschaftliche Zwecke, die zunehmende Verstädterung oder der mehrspurige Ausbau von Autobahnen erheblich gravierender als die Wirkungen von Windenergieanlagen. Zudem ist eines der wichtigsten Argumente für Windenergie (auch in Wäldern), dass sich ohne die Nutzung erneuerbarer Energien Lebensräume klimawandelbedingt stark verändern würden. Klima- und Naturschutz müssen sich also nicht widersprechen.
Um an windreichen Standorten Windenergie zu nutzen und an diesen Konflikte mit Vögeln und Fledermäusen zu umgehen, gibt es zahlreiche Minderungsstrategien, die im Idealfall in der Hierarchie Vermeidung, Minimierung und Kompensation angewandt werden.
• Minderungsstrategien:
• Vermeidung: Vermeidung von riskanten Gebieten, die von vielen Tierarten beansprucht werden
• Minimierung: akustische Abschreckung (z. B. Ultraschall), visuelle Signale: Markierungen, Reflektoren, Beschichtungen, strukturelles Turbinendesign, visuelle Abschreckung, kleinräumige Standortwahl, Untergrundkabel, Isolatoren zum Schutz vor Stromschlag, Abschaltung bei niedrigen Windgeschwindigkeiten oder Perioden mit hoher Vogel- und Fledermausaktivität; Größe der Turbine und Rotorblätter verringern; Design der Türme optimieren, Struktur des Windparks anpassen, Repowering (weniger größere Anlagen als viele kleinere)
• Kompensation: Attraktivität des Habitats um das Windrad herum verringern (on-site); ökologische Bedingungen und Attraktivität anderer, fernerer Standorte als Habitate erhöhen (offsite)
Umweltwirkungen im Kontext sozialer Akzeptanz Verstärkt durch die mediale Berichterstattung ist die Öffentlichkeit über Konflikte zwischen Naturschutz und Klimaschutz durch erneuerbare Energien besorgt. Häufig wird die direkte Mortalität als die größte Bedrohung wahrgenommen und dargestellt, während bedeutendere Themen wie die Veränderungen von Habitaten weniger thematisiert werden. Naturschutzbedenken sind eine andauernde Herausforderung für den Windenergieausbau, da häufig Beteiligte einen umweltverträglichen Ausbau fordern, der eine Verzögerung von Projekten und eine Ausweichung auf weniger ertragreiche Standorte verursachen kann, aber das Grün-Grün-Dilemma umgeht. Interessanterweise sind andere Bauprojekte wie Stromtrassen, Straßen und Gebäude trotz deutlich höherer Mortalitätszahlen in Sachen Naturschutz nicht so strikt reguliert wie der Bau von Windenergieanlagen. Soziale Akzeptanz stellt eine bedeutende Barriere für den Ausbau der Windenergie dar und ist in der Lage, die Durchführung von Windparkprojekten zu hemmen und zu verzögern, sowie das Risiko von Misserfolgen und Kosteneskalationen zu erhöhen. Die gesellschaftliche Akzeptanz kann durch die Information und Einbeziehung eines breiten Konsortiums von Interessensgruppen, die Einführung eines integrierten, koordinierten und rationalisierten Planungsprozesses von Beginn an und die Schaffung von Anreizen erreicht werden. Befürworter und Gegner der Windenergie bemängeln Windräder in der einen oder anderen Form und betonen den Raum für Verbesserungen. Windräder mit minimalen Umweltauswirkungen oder gar Umweltvorteilen, die ästhetisch ansprechend sind und zur lokalen Wirtschaft beitragen, werden jedoch im Großen und Ganzen gesellschaftlich akzeptiert. Grundsätzlich sollte der Windenergieausbau und die Diskussion möglicher Standortnachteile und Umweltwirkungen ausschließlich auf wissenschaftlicher Evidenz basieren.
Schlussfolgerungen Die derzeitigen wissenschaftlichen Erkenntnisse zu Umweltwirkungen von Windenergieanlagen zeigen, dass viele der negativen Effekte, die von Medien und Windkraftgegner aufgegriffen werden, bei Weitem nicht so eindeutig und gravierend sind, wie sie dargestellt werden. Anhand der Studienlage gibt es kaum verallgemeinerbare, standortübergreifende negative Effekte, die allgemeingültig an jeder Anlage auftreten. Keiner der untersuchten Effekte zeigt somit die Notwendigkeit auf, Windenergie an manchen Standorten kategorisch auszuschließen, insbesondere da es für die meisten Wirkungen adäquate Strategievorschläge zur Vermeidung und Minimierung gibt. Wichtig ist es, die aufgezeigten Effekte im Kontext anderer anthropogener Wirkungen zu sehen, die zum Beispiel im Falle von Urbanisierung, industrieller Landwirtschaft und Energieerzeugung durch fossile Brennstoffe erheblich größeren Einfluss auf ihre Umwelt nehmen als Windenergieanlagen, aber dennoch nicht zu deutlich im Fokus der Debatten stehen und so strikt reguliert werden. Zudem muss berücksichtigt werden, welche Vorteile für die Umwelt durch die Nutzung von Windenergie entstehen. Im Gegensatz zu fossilen Energieträgern wird Windenergie ja gerade deshalb eingesetzt, um schädliche Luftschadstoffe und klimarelevante Treibhausgasemissionen zu vermeiden, wovon die Biodiversität und damit auch die Menschheit als Ganzes profitieren. Der Fokus der Wissenschaft und öffentlichen Debatte sollte nicht auf Nischenthemen und vorgeschobenen Argumenten liegen, sondern sich darauf konzentrieren, Klimaschutz, auch zum Erhalt der Biodiversität und anderer Schutzgüter, zu priorisieren und Windenergie an möglichst ertragreichen Standorten zu nutzen. Je mehr dieser Standorte genutzt werden, desto weniger Anlagen werden benötigt und desto gering sind die kumulativen Wirkungen dieser Anlagen auf ihre Umwelt. Durch eine effizienten, windressourcen-, und infrastrukturorientierten Ausbau von Windenergie, minimiert man den anthropogenen Einfluss auf die Umwelt und gestaltet die Energiewirtschaft möglichst sozialverträglich, nachhaltig und zugleich ökonomisch rentabel. Zusätzlich sind die Reduktion des Energiebedarfs und eine steigende Energieeffizienz zentrale, die gesamte Gesellschaft betreffende Schritte zu einer nachhaltigen, umweltverträglichen Energiewirtschaft.
Quellenangabe: Sander, L.; Jung, C.; Schindler, D. Global Review on Environmental Impacts of Onshore Wind Energy in the Field of Tension between Human Societies and Natural Systems. Energies 2024, 17, 3098. https://doi.org/10.3390/en17133098
Umweltwirkungen von Windenergie / Windrädern aus wissenschaftlicher Sicht: Windkraft, Vögel, Fledermäuse & Landschaft
Umweltwirkungen von Windenergie / Windrädern aus wissenschaftlicher Sicht: Windkraft, Vögel, Fledermäuse & Landschaft
