Digitale Modelle zeigen die mögliche Schattenwurfdauer

Die Sonne scheint, der Wind weht und die Rotoren der Windenergieanlage drehen. Am Boden zeichnet der Schatten den «Zwilling» des Windrades nach. Die sich drehenden Rotoren führen dabei zu einem immer wiederkehrenden Schattenwurf. Dieser periodische Schattenwurf kann in einer Wohnumgebung störend wirken. Deshalb wird das Thema bewegter Schattenwurf auf Wohngebäude in der Umweltverträglichkeitsprüfung untersucht. 

Windenergieanlagen werfen besonders bei tiefem Sonnenstand im Frühling und im Herbst lange Schatten – natürlich nur bei sehr hellen Lichtverhältnissen. Wobei der Schatten auch bei Sonnenschein mit grösser werdender Distanz immer schwächer wird. Abhängig von der Höhe einer Windenergieanlage gilt, dass der Schatten ab einer Distanz von über 1'000 bis 1'400 Metern immer diffuser und nicht mehr wahrgenommen wird. 

Weil der periodische Schatten störend wirken kann, gelten für Wohnräume maximale Schattenwurfzeiten. In der Schweiz werden die in Deutschland geltenden LAI-Vorgaben (Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft für Immissionsschutz) für Schattenwurf von Windenergieanlagen angewendet. Es gelten die folgenden zulässigen Werte zum periodischen Schattenwurf: 

• maximal 30 Minuten pro Tag
• maximal 8 Stunden pro Jahr

Diese Maximalwerte gelten für alle schutzwürdigen Räume wie zum Beispiel Wohn-, Schlaf-, Unterrichts- und Büroräume. Zudem verstehen sie sich kumuliert für alle Anlagen eines Windparks. Falls ein Gebäude Schattenwurf von zwei Windrädern ausgesetzt ist, werden die Schattenzeiten summiert. 

Für die Berechnung des Schattenwurfs kommen spezialisierte Softwarelösungen zum Einsatz wie zum Beispiel WindPRO oder WindFarm. Sie berechnen eine astronomisch maximale und eine realistische Schattenwurfdauer für alle umliegenden schutzwürdigen Gebäude. 

Beim astronomisch maximalen Schattenwurf gehen die Berechnungen davon aus, dass die Sonne jederzeit von einem wolkenlosen Himmel scheint, die Rotorfläche immer senkrecht zur Sonneneinstrahlung steht und die Windenergieanlage jederzeit in Betrieb ist. Die Berechnung der realistischen Schattenwurfdauer berücksichtigt die Windrichtungen gemäss Windmessungen, die Sonnenstunden und Anlagenstillstände. Auch topografische Daten können berücksichtigt werden. 

Aus all diesen Daten erstellt ein externes Dienstleistungsunternehmen ein Schattenwurf-Fachgutachten. Dieses ist Teil der umfassenden Umweltverträglichkeitsprüfung. Auf Basis dieses Fachgutachtens können beispielsweise die Standorte im Windpark in Bezug auf das Thema Schattenwurf optimiert werden. Zeigt die Prognose, dass an einem Standort die Schattenwurfdauer überschritten wird, müssen bereits in der Planungs- bzw. Bewilligungsphase Gegenmassnahmen vorgeschlagen werden. 

Üblicherweise werden Windenergieanlagen, deren Schatten auf schützenswerte Gebäude fällt, mit einer Abschaltautomatik ausgerüstet. Dabei berechnet ein Computermodell im Voraus, wann der Schatten auf ein Haus fallen könnte. Fällt der Schatten gemäss der Berechnung auf ein Haus, überprüfen die an der Windenergieanlage installierten Strahlungs- und Beleuchtungsstärkesensoren die konkrete Beschattungssituation. Scheint die Sonne und der Schatten fällt auf das Haus, wird die Windenergieanlage nach Überschreitung des zulässigen Tages- oder Jahresgrenzwertes abgeschaltet. Die korrekte Funktion der Lichtsensoren wird täglich mehrfach kontrolliert. Diese Funktionsprüfungen wie auch die Schattenabschaltungen werden automatisch protokolliert. 

Die Windenergieanlage führt in diesem Sinne genau Buch über die Schattenwurfdauer. Der Kanton überprüft Protokolle und die Einhaltung der Grenzwerte.