Beschlussvorlage (Gutachten Schatten)

Ermittlung der optischen Immissionen in der Umgebung des geplanten Windenergieanlagenstandortes Langerwehe - Schattenwurfprognose - 2015-09-21 SW11007N3B2 Ermittlung der optischen Immissionen in der Umgebung des geplanten Windenergieanlagenstandortes Langerwehe - Schattenwurfprognose - Bericht: SW11007N3B2 Standort bzw. Messort: Gemeinde Langerwehe Schönthalerstr. 4 D-52379 Langerwehe Auftraggeber: windtest grevenbroich gmbh Frimmersdorfer Str. 73a D-41517 Grevenbroich Auftragnehmer: Datum der Auftragserteilung: D-52379 Langerwehe / Nordrhein-Westfalen 2015-09-14 Auftragsnummer: 15 0082 07 Geprüft von: Bearbeitet von: M. Eng. Lasma Pikuma Dipl. Umweltwiss. Eva-Maria Schmitt Projektleiterin Gruppenleiterin Grevenbroich, 2015-09-21 Dieser Bericht darf auszugsweise nur mit schriftlicher Zustimmung der windtest grevenbroich gmbh vervielfältigt werden. Er umfasst insgesamt 39 Seiten inkl. der Anlagen. \\192.168.0.108\SG-NAS_d\Sw\SW11007N3_Langerwehe\06_Bericht\SW11007N3B2_Langewehe_rev1.doc windtest grevenbroich gmbh Seite 3 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Inhaltsverzeichnis 1 EINLEITUNG ...................................................................................................................... 4 2 BEURTEILUNGSVERFAHREN .......................................................................................... 5 2.1 Maximale Schattenwurfbelastung ............................................................................... 6 2.2 Meteorologisch wahrscheinliche Schattenwurfbelastung ............................................ 7 2.3 Standortbeschreibung ................................................................................................ 7 2.4 Beschreibung der Emissionsquellen........................................................................... 8 2.5 Beschreibung der Immissionspunkte .......................................................................... 9 3 ERGEBNISSE................................................................................................................... 11 4 ZUSAMMENFASSUNG .................................................................................................... 13 5 ANHANG .......................................................................................................................... 15 5.1 Quellenverzeichnis ................................................................................................... 15 5.2 Bearbeitungsverlauf.................................................................................................. 16 5.3 Tabellenverzeichnis.................................................................................................. 17 5.4 Abbildungsverzeichnis Anhang................................................................................. 17 5.5 Immissionspunkte..................................................................................................... 18 5.6 Ergebnisse der Vor-, Zusatz und Gesamtbelastung ................................................. 31 windtest grevenbroich gmbh Seite 4 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe 1 Einleitung Die windtest grevenbroich gmbh (wtg) erhielt 2015-09-14 von der Gemeinde Langerwehe den Auftrag zur Erstellung eines Gutachtens zur Ermittlung des zu erwartenden Schattenwurfs an relevanten Immissionspunkten (IP), verursacht durch drei Windenergieanlagen (WEA) des Typs ENERCON E-82 E2 am Standort Langerwehe. Die Vorgehensweise und Beurteilung der Einhaltung der Richtwerte fand auf Basis des Windenergie-Erlass NRW [I] und der Beschlüsse des Länderausschusses für Immissionsschutz (LAI) [II] statt. Die gewählte Konfiguration für die geplanten WEA ist in Kapitel 2.4 angegeben. In der Umgebung der geplanten WEA gibt es derzeit sechs weiteren Anlagen, welche im Sinne des LAI [II] als Vorbelastung berücksichtigt werden müssen. Die geplanten Anlagen werden als Zusatzbelastung behandelt, zusammen mit der Vorbelastung bilden alle die zu betrachtende Gesamtbelastung Das vorliegende Gutachten SW11007N3B2 ist der zweite Bericht zum dritten Nachtrag des Hauptgutachtens SW11007B1 (von 2011-10-13). Aufgrund von Änderungen der WEA-Konfiguration wurden die Nachträge SW11007N1B1 und SW11007N2B1 notwendig. Der erste Bericht zum vorliegenden Gutachten wurde aufgrund der Berücksichtigung drei zusätzlicher geplanter WEA am Standort Langewehe und der Berücksichtigung der sechs bestehenden WEA als Vorbelastung erstellt. Des Weiteren wurde der Beschattungsbereich der WEA der Vorbelastung in Abhängigkeit von der Rotorblattgeometrie angepasst. Der vorliegende Bericht wurde durch die Änderung des Auftraggebers erforderlich. Inhaltlich ergaben sich keine Änderungen zum Bericht SW11007N3B1. Die Gutachten SW11007B1, SW11007N1B1, SW11007N2B1 und SW11007N3B1 behalten weiterhin ihre Gültigkeit und werden durch die in dem vorliegenden Nachtrag vorgenommenen Änderungen ergänzt. Hinweis: Die Berechnungsergebnisse, die grafischen und tabellarischen Schattenwurfkalender je Immissionspunkt und je Windenergieanlage sowie sämtliche Übersichtskarten (PDF-Format) sind dem beigefügten Daten-Stick zu entnehmen. windtest grevenbroich gmbh Seite 5 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe 2 Beurteilungsverfahren Im Unterschied zu den üblichen Fällen des Schattenwurfs durch feststehende Gebäude verursacht bei einer WEA erst die Bewegung des Rotorblattes einen periodischen Wechsel von Licht und Schatten. Der schnelle Wechsel von Licht und Schatten durch die bewegten Rotorblätter kann zu einer Beeinträchtigung der menschlichen Wahrnehmung in seiner Umgebung führen. Durch den geringeren Anteil der Diffusstrahlung an der Globalstrahlung kann der Wechselschatten im Inneren von Gebäuden besonders störend sein. Der Schattenwurf von Windenergieanlagen ist abhängig von Sonnenstand, meteorologischen Daten wie Sonnenhäufigkeit, Windgeschwindigkeits- und Windrichtungsverteilung sowie der Lage und den geometrischen Abmessungen der WEA. Der zu berücksichtigende Bereich der Schattenwurfgesamtbelastung umfasst gemäß [II] ausschließlich das Gebiet, in dem mindestens 20 % der Sonnenfläche durch das Rotorblatt verdeckt werden. Diese Größe wird in Abhängigkeit von der Rotorblatt-Geometrie ermittelt. Da die Blatttiefe nicht über das gesamte Rotorblatt konstant ist, sondern zur Rotorblattspitze hin abnimmt, ist ersatzweise ein rechteckiges Rotorblatt mit einer mittleren Blatttiefe zu ermitteln (siehe Gleichung 1). Mittlere Blatttiefe = 1/2 (max. Blatttiefe + min. Blatttiefe bei 0,9 × Rotorradius) [II] (Gl. 1) Abbildung 1 veranschaulicht den Beschattungsbereich einer Beispiel-WEA mit einer Gesamthöhe von 140 m und einer Blatttiefe von 2 m. Immissionspunkteaußerhalb des Beschattungsbereichs, sind für die Schattenwurfberechnung irrelevant. Abbildung 1: Möglicher Beschattungsbereich einer Beispiel-WEA [II] windtest grevenbroich gmbh Seite 6 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Darüber hinaus hat der LAI [II] Richtwerte festgelegt, die bis zu einer offiziellen Richtlinie als Empfehlungswerte verwendet werden sollen und die in der gegenständlichen Betrachtung angewendet werden. Es werden 30 min Schatten/Tag und 30 Stunden Gesamtschattenwurf/Jahr als Richtwerte zugrunde gelegt. Diese Richtwerte entsprechen unter wahrscheinlichen Bedingungen 8 Stunden Schatten/Jahr. Durch die Unvorhersagbarkeit der meteorologischen Verhältnisse handelt es sich bei Schattenwurfberechnungen immer um vereinfachende Simulationen. Die Bewertung des Schattenwurfs erfolgt mittels der in Kapitel 2.1 und 2.2 dargestellten Beurteilungsverfahren. 2.1 Maximale Schattenwurfbelastung Zur Übersicht über die maximalen Schattenwurfimmissionen (worst-case) in der Umgebung der WEA werden Linien gleicher maximaler Immissionen (Isolinien o. Isoflächen) berechnet. Die Berechnungen basieren auf horizontalen Rezeptoren. Die Isolinien werden für eine Referenzhöhe (hier 2 m über Grund) berechnet und die Ergebnisse werden als maximale Schattenwurfimmissionen in Stunden pro Jahr bzw. Stunden pro Tag tabellarisch dargestellt. Dabei basiert die Berechnung auf folgenden Annahmen: die Sonne ist als punktförmige Lichtquelle anzunehmen und scheint während der gesamten Zeit zwischen Sonnenauf- und Sonnenuntergang durchgehend (wolkenloser Himmel) an allen Tagen des Jahres, die Windrichtung wird stets so angenommen, dass die Rotorfläche senkrecht zur Sonneneinstrahlung steht (maximaler Schatten), die WEA ist während der gesamten Zeit in Betrieb (100 % Verfügbarkeit), es existieren keine Stillstandszeiten der WEA, es wird somit von durchgehend ausreichend starkem Wind ausgegangen, es befinden sich keine sichtverstellenden Hindernisse zwischen IP und WEA (z. B. Wald, Einstellung WindPRO – ohne Hindernisse), die horizontalen Schattenwurfrezeptoren befinden sich in einer Bezugshöhe von 2 m, haben eine Größe von 0,1 m x 0,1 m und sind in 360°-Richtung (Gewächshaus / Terrassenfläche) ausgerichtet - daher punktförmig anzusehen. Zeiten, in denen die Sonne weniger als 3° über dem Horizont steht, werden wegen zu geringer Strahlungsintensität (Strahlungsdichte kleiner ca. 120 W/m² bzw. Beleuchtungsintensität kleiner 389 lx) nicht betrachtet. In der Realität wird dieser worst-case in seinen gesamten Ausmaßen nie auftreten. Bei möglichen Überschreitungen der Richtwerte wird empfohlen, die real auftretenden Schattenwurfzeiten zu berücksichtigen (Tabelle 4, rechte Spalte). Sollte dies nicht möglich sein, können zwei unterschiedliche Vorgehensweisen angewendet werden: die geplante WEA kann durch den prognostizierten Schattenwurfbeginn und das prognostizierte Schattenwurfende für einzelne Schattenwurfintervalle abgeschaltet werden. Nachteil: die WEA würde auch abgeschaltet werden, wenn kein Schattenwurf möglich ist (z. B. bewölkter Himmel), durch die Implementierung von Schattenwurfmodulen, so genannten Abschaltmodulen, in die WEA Steuerung, wird die WEA bei auftretenden Immissionen abgeschaltet. Vorteil: die Ertragseinbußen durch Abschaltung der WEA werden gering gehalten. windtest grevenbroich gmbh Seite 7 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe 2.2 Meteorologisch wahrscheinliche Schattenwurfbelastung In der Realität werden die in der worst-case Berechnung ermittelten Werte weit unterschritten. Die Wahrscheinlichkeit, dass alle oben aufgeführten Annahmen gleichzeitig über einen längeren Zeitraum eintreten, ist gering. Sollte dies über einen längeren Zeitraum dennoch eintreten, so können maximal die im Anhang dargestellten Immissionszeiten auftreten. Daher erfolgt, zusätzlich zur Berechnung der maximalen Schattenwurfimmissionen, ebenfalls die Berechnung der meteorologisch wahrscheinlichen Schattenwurfimmissionen. Die Größe und die Lage der Rezeptoren werden analog zur worst-case Berechnung definiert. Unter Berücksichtigung der mittleren Sonnenscheindauer pro Monat, der Windrichtungsverteilung am Standort, sowie den voraussichtlichen Betriebsstunden der WEA wird die wahrscheinliche Schattenwurfimmission an den gewählten IP ausgegeben. Als mittlere Sonnenscheindauer pro Monat werden die Werte der in WindPRO [III] hinterlegten Daten des World Radiation Data Center (WRDC) der Klimastation Maastricht (Datengrundlage 1978 – 1993; ca. 44 km westnordwestlich des Standorts gelegen) für den Standort Langerwehe repräsentativ übernommen. Die Betriebsstunden der geplanten WEA werden unter Zuhilfenahme der Leistungskennlinie (Auszug MP12021 aus dem Prüfbericht MP12022) und der in [III] hinterlegten Windstatistiken berechnet. Dabei wurde die DWD Windstatistik Nörvenich und Windmessung des Windmessmastes 1 am Standort Frimmersdorfer Höhe (ca. 18,9 km östlich und 11,4 km nordöstlich des Standorts gelegen) in einer Wichtung von 35 % und 65 % verwendet. Ferner wird für die jeweiligen WEA eine technische Verfügbarkeit von 100 % angenommen. 2.3 Standortbeschreibung Der geplante Windpark Langerwehe liegt im Südwesten des Bundeslandes NordrheinWestfalen, in der Kölner Bucht zwischen Zülpicher und Jülicher Börde. Etwa 23 km westsüdwestlich befindet sich die Stadt Aachen. Die Umgebung des Standortes besteht aus landwirtschaftlich genutzten Flächen mit einzelnen kleinen Waldstücken, Hecken und einzelnen Bäumen. Umrundet wird der Standort von den Dörfern und Ortschaften Pier (ca. 3,7 km nördlich), Merken (ca. 3,2 km nordöstlich), Echtz (ca. 2,0 km östlich), Geich (ca. 0,9 km südöstlich), Obergeich (ca. 1,2 km südlich), Langerwehe / Stütgerhof (ca. 0,6 km südwestlich), Luchem (ca. 0,9 km westlich) und Waagmühle (ca. 1,3 km nordwestlich). Das Areal der geplanten WEA und der umliegenden Immissionspunkte ist auf einer geodätischen Höhe von etwa 111 m bis 135 m ü. NN gelegen. Zur Beurteilung des Standortes fand 2015-05-08 eine Besichtigung des Standortes durch einen Mitarbeiter der wtg statt. Alle bestimmten IP sind im Anhang in einer Fotodokumentation sowie auf einem Auszug der topographischen Karte der Umgebung dargestellt. Eine detaillierte Beschreibung der relevanten Immissionspunkte ist in Kapitel 2.4 vorhanden. windtest grevenbroich gmbh Seite 8 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe 2.4 Beschreibung der Emissionsquellen Die in dieser Prognose berücksichtigten WEA besitzen die in Tabelle 1 aufgelisteten geometrischen Abmessungen und maximalen Beschattungsbereiche (vgl. Abbildung 1). Die Angaben der Rotorblattgeometrie sind der Berechnungssoftware „WindPRO“ der Fa. EMD in der Version 2.9.269 entnommen [III]. Tabelle 1: Geometrische Abmessungen der Vor- und Zusatzbelastung Status. Hersteller / WEA-Typ Nabenhöhe [m] Rotorblattgeometrie [m] Beschattungsbereich RD MBt Bt-90 [m] geplant 3x ENERCON E-82 E2, 2.300 kW 138,4 82 3,58 1,13 1.599 bestehend 6x ENERCON E-101, 3.050 kW 135,4 101 4,72 1,79 2.214 MBt: maximale Blatttiefe, Bt-90: Blatttiefe bei 90 % Radius Die Tabelle 2 fasst die Koordinaten der zu berücksichtigenden WEA der Vor- und Zusatzbelastung zusammen. Tabelle 2: Koordinaten der Vor- und Zusatzbelastung WEANr. Hersteller / WEA-Typ 1 Koordinatensystem: Gauß-Krüger (Bessel) Zone 2 Rechtswert [m] Hochwert [m] ENERCON E-101, 3.050 kW, 135,4 m NH 2.527.348 5.633.149 2 ENERCON E-101, 3.050 kW, 135,4 m NH 2.527.846 5.633.051 3 ENERCON E-101, 3.050 kW, 135,4 m NH 2.528.402 5.633.120 4 ENERCON E-101, 3.050 kW, 135,4 m NH 2.527.425 5.632.671 5 ENERCON E-101, 3.050 kW, 135,4 m NH 2.527.843 5.632.624 6 ENERCON E-101, 3.050 kW, 135,4 m NH 2.528.268 5.632.658 7 ENERCON E-82 E2, 2.300 kW, 138,4 m NH 2.527.207 5.632.845 8 ENERCON E-82 E2, 2.300 kW, 138,4 m NH 2.527.430 5.632.317 9 ENERCON E-82 E2, 2.300 kW, 138,4 m NH 2.527.006 5.632.328 Bemerkung Vorbelastung Zusatzbelastung windtest grevenbroich gmbh Seite 9 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe 2.5 Beschreibung der Immissionspunkte Als IP wurden die nächsten Wohnbebauungen unter Berücksichtigung aktueller Liegenschaftskarten in verschiedenen Himmelsrichtungen in 5° Abstand ausgewählt. Zur abschließenden Beurteilung des Standortes fand 2015-05-08 eine Besichtigung der Immissionspunkte durch die wtg statt (vergl. Kapitel 2.3). Auf Grund der oben genannten Auswahl und der Ortsbesichtigung wurden für die Schattenwurfberechnung insgesamt 25 relevante Schattenwurfrezeptoren bzw. IP festgelegt. Deren Bezeichnung und deren Lage sind in Tabelle 3 genannt und in einem Ausschnitt einer topografischen Karte im Anhang dargestellt. Tabelle 3: Angaben zu den Immissionspunkten WindPRO Bez. Nr. A IP01 B Immissionspunkte Koordinatensystem: Gauß-Krüger (Bessel) Zone 2) Rechtswert [m] Hochwert [m] Windgensgasse 57 52353 Düren-Echtz 2.529.253 5.632.663 IP 01/1 Am Gieselspfad 9 52353 Düren-Echtz 2.529.385 5.632.715 C IP 01/2 Breite Str 61 52353 Düren-Echtz 2.529.378 5.632.644 D IP 01/3 Breite Str 51 52353 Düren-Echtz 2.529.343 5.632.583 E IP02 Windgensgasse 6 52353 Düren-Echtz 2.529.150 5.632.543 F IP 02/1 Breite Str 11 52353 Düren-Echtz 2.529.242 5.632.389 G IP 02/2 Breite Str 9 52353 Düren-Echtz 2.529.188 5.632.348 H IP 02/3 Breite Str 5a 52353 Düren-Echtz 2.529.172 5.632.277 I IP03 Breite Str. 1a 52353 Düren-Echtz 2.529.129 5.632.235 J IP 03/1 Am Bilderstock 14 52353 Düren-Echtz 2.529.155 5.632.159 K IP04 Gänsebeckelweg 52379 Langerwehe-Geich 2.528.233 5.631.605 L IP05 Herrengarten 38 52379 Langerwehe-Geich 2.527.894 5.631.589 M IP06 Stütgerhof 52379 Langerwehe 2.526.631 5.631.907 N IP06/1 Mühlenweg 40 52379 Langerwehe-Geich 2.526.288 5.632.032 O IP07 Driesch 24 52379 Langerwehe-Luchem 2.526.326 5.632.751 windtest grevenbroich gmbh Seite 10 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Fortsetzung der Tabelle 3 WindPRO Bez. Nr. P IP 07/1 Q Immissionspunkte Koordinatensystem: Gauß-Krüger (Bessel) Zone 2) Rechtswert [m] Hochwert [m] Driesch 39 52379 Langerwehe- Luchem 2.526.292 5.632.864 IP08 Driesch 37a 52379 Langerwehe- Luchem 2.526.335 5.632.887 R IP 08/1 Driesch 31 52379 Langerwehe- Luchem 2.526.266 5.632.915 S IP 08/2 Driesch 21 52379 Langerwehe- Luchem 2.526.244 5.632.980 T IP 08/3 Driesch 9 52379 Langerwehe- Luchem 2.526.200 5.633.105 U IP 08/4 2.526.226 5.633.206 V IP 08/5 2.526.215 5.633.287 W IP09 Dürener Weg 16 52379 Langerwehe- Luchem 2.526.253 5.633.315 X IP 09/1 Mittelstraße 51 52379 Langerwehe- Luchem 2.526.210 5.633.521 Y IP10 Waagmühle 52459 Inden 2.526.326 5.633.795 Lennenstraße 10 52379 Langerwehe- Luchem 52379 Dürener Weg 10 52379 Langerwehe- Luchem Der Schatten einer WEA breitet sich wie in Abbildung 1 dargestellt aus. Daher werden IP im Süden der WEA nicht berücksichtigt. Immissionspunkte direkt nördlich einer WEA sind gemäß Abbildung 1 in bestimmter Entfernung ebenfalls weniger von Schattenwurf betroffen und werden in der vorliegenden Berechnung nicht berücksichtigt. Des Weiteren werden Immissionspunkte, die außerhalb des Beschattungsbereichs liegen, ebenfalls nicht berücksichtigt. Für den Fall, dass sich Immissionspunkte hinter anderen bereits berücksichtigten IP befinden, wird nur der näher zum Windpark gelegene IP verwendet. Sollte an solchen IP eine Überschreitung des Richtwerts erfolgen, geschieht dies bereits an dem davor gelegenen IP. windtest grevenbroich gmbh Seite 11 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe 3 Ergebnisse In der folgenden Tabelle 4 sind die Prognoseergebnisse der Vor-, Zusatz- und Gesamtbelastung (V, Z und G) für die Konfiguration des Standortes Langerwehe dargestellt. Die Anlagentypen, Nabenhöhen und Standortkoordinaten sowie die zu Grunde liegenden Rotorblattgeometrien der berücksichtigten WEA sind in den Tabellen 1 und 2 aufgelistet. Tabelle 4: Prognoseergebnisse je IP der Vor-, Zusatz- und Gesamtbelastung WindPRO Bez. maximale Schattenwurfbelastung IP-Nr. [h/Jahr] wahrscheinliche Schattenwurfbelastung [h/Jahr] [h/Tag] V Z G V Z G V Z G A IP01 38:22 00:00 38:22 00:27 00:00 00:27 08:27 00:00 08:38 B IP 01/1 31:06 00:00 31:06 00:28 00:00 00:28 07:12 00:00 07:21 C IP 01/2 38:42 00:00 38:42 00:23 00:00 00:23 08:40 00:00 08:51 D IP 01/3 32:01 00:00 32:01 00:22 00:00 00:22 07:08 00:00 07:18 E IP02 29:25 00:00 29:25 00:26 00:00 00:26 07:05 00:00 07:15 F IP 02/1 28:33 00:00 28:33 00:34 00:00 00:34 06:56 00:00 07:04 G IP 02/2 37:36 00:00 37:36 00:37 00:00 00:37 08:56 00:00 09:08 H IP 02/3 49:41 00:00 49:41 00:37 00:00 00:37 11:15 00:00 11:29 I IP03 45:40 00:00 45:40 00:41 00:00 00:41 10:07 00:00 10:20 J IP 03/1 29:41 00:00 29:41 00:29 00:00 00:29 06:36 00:00 06:44 K IP04 00:00 08:49 08:49 00:00 00:15 00:15 00:00 01:54 01:50 L IP05 00:00 00:00 00:00 00:00 00:00 00:00 00:00 00:00 00:00 M IP06 22:04 19:05 41:09 00:25 00:23 00:48 05:09 04:42 09:47 N IP06/1 31:11 32:37 63:48 00:32 00:26 00:56 07:20 08:22 15:31 O IP07 28:57 22:27 51:24 00:28 00:30 00:37 06:53 04:49 11:38 P IP 07/1 24:42 20:01 44:43 00:35 00:22 00:35 05:39 03:56 09:32 Q IP08 26:47 22:02 48:49 00:38 00:22 00:38 06:05 04:09 10:09 R IP 08/1 23:27 18:52 42:19 00:36 00:21 00:36 05:13 03:30 08:40 S IP 08/2 22:35 18:07 40:42 00:36 00:20 00:36 04:54 03:06 07:57 T IP 08/3 21:59 17:05 39:01 00:30 00:18 00:30 04:27 02:38 07:02 U IP 08/4 21:57 22:56 44:33 00:30 00:18 00:30 04:15 02:55 07:01 windtest grevenbroich gmbh Seite 12 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Fortsetzung der Tabelle 4 WindPRO Bez. maximale Schattenwurfbelastung IP-Nr. [h/Jahr] wahrscheinliche Schattenwurfbelastung [h/Jahr] [h/Tag] V Z G V Z G V Z G V IP 08/5 20:39 21:08 41:11 00:30 00:18 00:31 03:53 02:32 06:14 W IP09 21:39 18:28 39:08 00:31 00:18 00:31 04:02 02:17 06:05 X IP 09/1 17:29 05:07 20:05 00:28 00:16 00:29 02:53 00:50 03:22 Y IP10 29:30 11:49 37:06 00:31 00:16 00:31 03:44 01:10 04:33 Hinweis: Bei Betrachtung der Schattenwurfzeiten können zwischen Vor- und Gesamt- sowie zwischen Zusatz- und Gesamtbelastung voneinander abweichende Schattenwurfzeiten auftreten. Dies ist auf die unterschiedliche Betriebsdauer je WEA je Sektor zurückzuführen, da die Berechnungssoftware WindPRO [III] eine mittlere Betriebsdauer für alle berücksichtigten WEA verwendet. Weiterhin wird gleichzeitig auftretender Schattenwurf, verursacht durch Vor- und Zusatzbelastung, in der Gesamtbelastung nur einfach gewertet. Durch die Vorbelastung (bestehend aus 6x ENERCON E-101) werden an acht Immissionspunkten (IP 01 bis IP 01/3, IP 02/2 bis IP 03 und IP 06/1) die Richtwerte von 30 Stunden Gesamtschattenwurf im Jahr, bzw. an elf Immissionspunkten (IP 02/1 bis IP 03, IP 06/1, IP 07/1 bis IP 08/2, IP 09 und IP 10) der Richtwert von 30 Minuten Schattenwurf am Tag (worst-case) überschritten. Der Richtwert von 8 Stunden Gesamtschattenwurf der wahrscheinlichen Schattenwurfbelastung im Jahr (Sonnenwahrscheinlichkeit, real) wird durch die Vorbelastung an fünf Immissionspunkte (IP 01, IP 01/2 und IP 02/2 bis IP 03) überschritten. Durch die Zusatzbelastung (bestehend aus 3x ENERCON E-82 E2) wird an einem Immissionspunkt (IP 06/1) der Richtwert von 30 Stunden Gesamtschattenwurf im Jahr, bzw. an keinem Immissionspunkt der Richtwert von 30 Minuten Schattenwurf am Tag (worst-case) überschritten. Der Richtwert von 8 Stunden Gesamtschattenwurf der wahrscheinlichen Schattenwurfbelastung im Jahr (Sonnenwahrscheinlichkeit, real) wird durch die Zusatzbelastung ebenfalls an keinem Immissionspunkt überschritten. Durch die Gesamtbelastung werden an insgesamt 19 Immissionspunkten (IP 01 bis IP 01/3, IP 02/2 bis IP 03, IP 06 bis IP 09 und IP 10) die Richtwerte von 30 Stunden Gesamtschattenwurf im Jahr, bzw. an 14 Immissionspunkten (IP 02/1 bis IP 03, IP 06 bis IP08/2, IP 08/5, IP 09 und IP 10) der Richtwert von 30 Minuten Schattenwurf am Tag (worst-case) überschritten. Der Richtwert von 8 Stunden Gesamtschattenwurf der wahrscheinlichen Schattenwurfbelastung im Jahr (Sonnenwahrscheinlichkeit, real) wird durch die Gesamtbelastung an elf Immissionspunkten (IP 01, IP01/2, IP 02/2 bis IP 03 und IP 06 bis IP 08/1) überschritten. Der Anhang gibt eine Übersicht über die Lage der WEA und der IP (Rezeptoren). Dabei haben die Isoliniendarstellungen eine grobe Auflösung (Zeitsprung 10 min, Schrittweite 14 Tage, Raster 30 m) und dienen lediglich der Übersicht. Exakte Werte für die maximale Schattenwurfbelastung können hier nicht abgelesen werden. windtest grevenbroich gmbh Seite 13 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe 4 Zusammenfassung Die wtg erhielt 2015-09-14 von der Gemeinde Langerwehe den Auftrag zur Ermittlung der Schattenwurfbelastung im geplanten Windpark Langerwehe. Die Berechnungen sollen für ausgewählte IP aufzeigen, ob die Richtwerte des LAI [II] eingehalten werden. Der zu berücksichtigende Bereich der Schattenwurfbelastung umfasst gemäß [II] ausschließlich das Gebiet, in dem mindestens 20% der Sonnenfläche durch das Rotorblatt verdeckt werden. Dies wird in Abhängigkeit von der Rotorblattgeometrie im Berechnungsprogramm ermittelt. Die Konfiguration ist vom Auftraggeber vorgegeben worden. Der Standort wurde 2015-05-08 durch einen Mitarbeiter der wtg besichtigt. Die IP sind im Anhang auf einem Auszug der topographischen Karte der Umgebung und in einer Fotodokumentation dargestellt. Es wurden mehrere Berechnungen der Schattenwurfimmissionen in der Umgebung des geplanten WEA-Standortes Langerwehe durchgeführt. Dabei wurde Folgendes berechnet: maximale (wort-case) und wahrscheinliche (reale) Schattenwurfimmissionen an 25 ausgewählten und relevanten IP für die Vor-, Zusatz- und Gesamtbelastung, Isolinien-Darstellung der worst-case und sonnenwahrscheinlichen Schattenwurfbelastung in Stunden/Jahr für die Gesamtbelastung. Die durchgeführten Schattenwurfberechnungen gelten nur für den Standort Langerwehe mit der in Kapitel 2.4 beschriebenen Konfiguration und dem bei der Standortbesichtigung vorgefundenen Zustand der Umgebung (Anzahl und Lage der IP). Eine Ergebnisdarstellung erfolgt im Anhang (ab Kap. 5.6). In der Gesamtbelastung treten Richtwertüberschreitungen bei Berücksichtigung der maximal möglichen Sonnenscheindauer (worst case) an den IP 01, IP 01/1, IP 01/2, IP 01/3, IP 02/2, IP 02/3, IP 03, IP 06, IP 06/1, IP 07, IP 07/1, IP 08, IP 08/1, IP 08/2, IP 08/3, IP 08/4, IP 08/5, IP 09 und IP 10 auf. Unter Berücksichtigung der realen Sonnenwahrscheinlichkeit wird der Richtwert an den IP 01, IP 01/2, IP 02/2, IP 02/3, IP 03, IP 06, IP 06/1, IP 07, IP 07/1, IP 08 und IP 08/1 überschritten. Die geplanten WEA verursachen bei Berücksichtigung der maximalen möglichen Sonnenscheindauer am IP 06/1 Richtwertüberschreitungen. Bei der Berücksichtigung der realen Sonnenscheindauer treten keine Richtwertüberschreitungen auf. Die rechnerischen Überschreitungen an den IP 01, IP 01/2, IP 02/2 bis 03 und IP 06 bis IP 08/1 basieren auf den bestehenden WEA. Die theoretischen Überschreitungen der Richtwerte an den betroffenen Immissionspunkten können durch die Implementierung von Schattenwurfmodulen in die WEA Steuerung vermieden werden (siehe Kapitel 2.1 letzter Abschnitt). windtest grevenbroich gmbh Seite 14 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Es wird versichert, dass das Gutachten gemäß dem Stand der Technik, unparteiisch und nach bestem Wissen und Gewissen erstellt wurde. Grevenbroich, 2015-09-21 Dipl. Umweltwiss. Eva-Maria Schmitt Gruppenleiterin Stempel windtest grevenbroich gmbh Seite 15 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe 5 Anhang 5.1 Quellenverzeichnis [I] Erlass für die Planung und Genehmigung von Windenergieanlagen und Hinweise für die Zielsetzung und Anwendung (Windenergie-Erlass), Gemeinsamer Runderlass des Landesumweltamtes NRW, des Bauministeriums NRW und der Staatskanzlei NRW, Stand 2011-07-11. [II] 109. Sitzung des Länderausschuss für Immissionsschutz (LAI): Hinweise zur Ermittlung und Beurteilung der optischen Immissionen von WEA, Stand 2002-03-13. [III] EMD International A/S: WindPRO Version 2.9.269. Aalborg Ø, 2013-11. [IV] Palz, W.; Greif, J.: European Solar Radiation Atlas – Solar Radiation on horizontal and inclined surfaces. Springer Berlin Heidelberg New York, 1996. windtest grevenbroich gmbh Seite 16 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe 5.2 Bearbeitungsverlauf Fassung Datum Inhalt SW11007B1 2011-10-13 Gutachten der zu erwartenden Schattenwurfbelastung am Standort Düren Echtz SW11007N1B1 2012-03-30 1. Nachtrag: Gutachten der zu erwartenden Schattenwurfbelastung am Standort Düren Echtz SW11007N2B1 2012-08-14 2. Nachtrag: Gutachten der zu erwartenden Schattenwurfbelastung am Standort Düren Echtz SW11007N3B1 2015-05-26 3. Nachtrag, Bericht 1: Gutachten der zu erwartenden Schattenwurfbelastung am Standort Langerwehe SW11007N3B2 2015-09-21 3. Nachtrag, Bericht 2: Gutachten der zu erwartenden Schattenwurfbelastung am Standort Langerwehe Grund: Änderung Auftraggeber Umlauf Kopie Nr. Auftraggeber 1 Projektordner 2 QM-Ablage 3 Kopie Nr.: ______ windtest grevenbroich gmbh Seite 17 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe 5.3 Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Geometrische Abmessungen der Vor- und Zusatzbelastung 8 Tabelle 2: Koordinaten der Vor- und Zusatzbelastung 8 Tabelle 3: Angaben zu den Immissionspunkten 9 Tabelle 4: Prognoseergebnisse je IP der Vor-, Zusatz- und Gesamtbelastung 11 5.4 Abbildungsverzeichnis Anhang Abbildung Anhang 1: Vorbelastung (worst case und meteorolog. wahrscheinliche), Seite A 31 Abbildung Anhang 2: Vorbelastung (worst case und meteorolog. wahrscheinliche), Seite B 32 Abbildung Anhang 3: Zusatzbelastung (worst case und meteorolog. wahrscheinliche), Seite A 33 Abbildung Anhang 4: Zusatzbelastung (worst case und meteorolog. wahrscheinliche), Seite B 34 Abbildung Anhang 5: Gesamtbelastung (worst case und meteorolog. wahrscheinliche), Seite A 35 Abbildung Anhang 6: Gesamtbelastung (worst case und meteorolog. wahrscheinliche), Seite B 36 Abbildung Anhang 7: Gesamtbelastung (worst case – Stunden pro Jahr), Kartendarstellung 37 Abbildung Anhang 8: Gesamtbelastung (worst case – Minuten pro Tag), Kartendarstellung 38 Abbildung Anhang 9: Gesamtbelastung (meteorolog. wahrscheinliche), Kartendarstellung 39 windtest grevenbroich gmbh Seite 18 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe 5.5 Immissionspunkte Immissionspunkt Nr. 1: Düren-Echtz, Windgensgasse 57 Immissionspunkt Nr.1/1: Düren-Echtz, Am Gieselspfad 9 windtest grevenbroich gmbh Seite 19 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Immissionspunkt Nr. 1/2: Düren-Echtz, Breite Str 61 Immissionspunkt Nr. 1/3: Düren-Echtz, Breite Str 51 windtest grevenbroich gmbh Seite 20 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Immissionspunkt Nr. 2: Düren-Echtz, Windgensgasse 6 Immissionspunkt Nr. 2/1: Düren-Echtz, Breite Str 11 windtest grevenbroich gmbh Seite 21 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Immissionspunkt Nr. 2/2: Düren-Echtz, Breite Str 9 Immissionspunkt Nr. 2/3: Düren-Echtz, Breite Str 5a windtest grevenbroich gmbh Seite 22 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Immissionspunkt Nr. 3: Düren-Echtz, Breite Str. 1a Immissionspunkt Nr. 3/1: Düren-Echtz, Am Bilderstock 14 windtest grevenbroich gmbh Seite 23 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Immissionspunkt Nr. 4: Langerwehe-Geich, Gänsebeckelweg Immissionspunkt Nr. 5: Langerwehe-Geich, Herrengarten 38 windtest grevenbroich gmbh Seite 24 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Immissionspunkt Nr. 6: Langerwehe, Stütgerhof Immissionspunkt Nr. 6/1: Langerwehe-Geich, Mühlenweg 40 windtest grevenbroich gmbh Seite 25 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Immissionspunkt Nr. 7: Langerwehe- Luchem, Driesch 24 Immissionspunkt Nr. 7/1: Langerwehe- Luchem, Driesch 39 windtest grevenbroich gmbh Seite 26 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Immissionspunkt Nr. 8: Langerwehe- Luchem, Driesch 37a Immissionspunkt Nr. 8/1: Langerwehe- Luchem, Driesch 31 windtest grevenbroich gmbh Seite 27 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Immissionspunkt Nr. 8/2: Langerwehe- Luchem, Driesch 21 Immissionspunkt Nr. 8/3: Langerwehe- Luchem, Driesch 9 windtest grevenbroich gmbh Seite 28 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Immissionspunkt Nr. 8/4: Langerwehe- Luchem, Lennenstraße 10 Immissionspunkt Nr. 8/5: Langerwehe- Luchem, Dürener Weg 10 windtest grevenbroich gmbh Seite 29 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Immissionspunkt Nr. 9: Langerwehe- Luchem, Dürener Weg 16 Immissionspunkt Nr. 9/1: Langerwehe- Luchem, Mittelstraße 51 windtest grevenbroich gmbh Seite 30 von 39 Immissionspunkt Nr. 10: Inden, Waagmühle SW11007N3B2 Langerwehe windtest grevenbroich gmbh Seite 31 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe 5.6 Ergebnisse der Vor-, Zusatz und Gesamtbelastung Abbildung Anhang 1: Vorbelastung (worst case und meteorolog. wahrscheinliche), Seite A windtest grevenbroich gmbh Seite 32 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Abbildung Anhang 2: Vorbelastung (worst case und meteorolog. wahrscheinliche), Seite B windtest grevenbroich gmbh Seite 33 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Abbildung Anhang 3: Zusatzbelastung (worst case und meteorolog. wahrscheinliche), Seite A windtest grevenbroich gmbh Seite 34 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Abbildung Anhang 4: Zusatzbelastung (worst case und meteorolog. wahrscheinliche), Seite B windtest grevenbroich gmbh Seite 35 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Abbildung Anhang 5: Gesamtbelastung (worst case und meteorolog. wahrscheinliche), Seite A windtest grevenbroich gmbh Seite 36 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Abbildung Anhang 6: Gesamtbelastung (worst case und meteorolog. wahrscheinliche), Seite B windtest grevenbroich gmbh Seite 37 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Abbildung Anhang 7: Gesamtbelastung (worst case – Stunden pro Jahr), Kartendarstellung windtest grevenbroich gmbh Seite 38 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Abbildung Anhang 8: Gesamtbelastung (worst case – Minuten pro Tag), Kartendarstellung windtest grevenbroich gmbh Seite 39 von 39 SW11007N3B2 Langerwehe Abbildung Anhang 9: Gesamtbelastung (meteorolog. wahrscheinliche), Kartendarstellung