Forschungsinformationssystem des BMVI

zurück Zur Startseite FIS

Hindernisuntersuchung zur Errichtung von Windenergieanlagen im Flughafennahbereich

Erstellt am: 04.03.2013 | Stand des Wissens: 29.11.2019
Ansprechpartner
Technische Universität Hamburg, Institut für Maritime Logistik, Prof. Dr.-Ing. C. Jahn

Die gestiegene Nachfrage nach Windenergieanlagen zur Energieerzeugung im Binnenland führt zu einem steigenden Flächenbedarf für die Anlagen. Aufgrund der gesetzlichen Ziele zur Landschaftspflege sowie des Natur- und Umweltschutzes dürfen Windenergieanlagen nicht auf allen Flächen errichtet werden [LDS11]. Diese Einschränkungen bei der Flächenwahl verstärken die Nachfrage nach Bauflächen für Windenergieanlagen zusätzlich [LDS11]. Geeignete Freiflächen befinden sich deshalb auch immer häufiger in der näheren Umgebung von Flugplätzen, wo die Windenergieanlagen ein direktes Hindernis für den Luftverkehr sein können. Grundsätzlich wird zwischen zwei verschiedenen Flughafennahbereichen unterschieden, in welchen die Anlagen errichtet werden können:
  1. im Bereich der Anfluggrundlinie, das heißt auf der verlängerten Start- und Landebahn,
  2. seitlich der Start- und Landebahn.
Da die horizontale Ausdehnung des Flughafennahbereiches von der Konfiguration des Start- und Landebahnsystems und der Einpassung des Flugplatzes in die umgebende Luftraumstruktur abhängt, ist diese von Flugplatz zu Flugplatz unterschiedlich. Die vertikale Ausdehnung lässt sich in eine Untergrenze und eine Obergrenze differenzieren. Für die Untergrenze gibt es ein nach Sektoren gestaffeltes System. Darin beginnen die unteren Grenzen im Sektor A bei 1.000 Fuß, im Sektor B bei 1.700 Fuß und im Sektor C bei 2.500 Fuß über Grund. Die Obergrenze für alle 3 Sektoren liegt in der Flugfläche 245, was einer Höhe von 24.500 Fuß über der theoretischen Normaldruckfläche entspricht.
Eine Windenergieanlage gilt als Hindernis, wenn zur sicheren Durchführung des Flugbetriebes definierte Schutzflächen verletzt werden, indem die Anlage diese Flächen durchdringt. Den Begriff Hindernis definiert die Internationale Zivilluftfahrtorganisation ICAO im Anhang 14 Band 1 des Abkommens der ICAO als alle festen und beweglichen Objekte oder Teile davon, die sich auf einer Fläche befinden, die zur Bewegung eines Luftfahrzeugs am Boden bestimmt ist, über eine festgelegte Fläche hinausragen, die zum Schutz eines Luftfahrzeugs im Flug bestimmt ist oder die sich außerhalb der definierten Flächen befinden und als Gefahr für die Flugdurchführung eingestuft wurden [Annex14]. Zum Schutz vor Hindernissen wurden die in Abbildung 1 ersichtlichen Bauschutzbereiche gemäß § 12/§ 17 Luftverkehrsgesetz [LuftVG] definiert.

Abbildung 1: Bauschutzbereich gemäß § 12 [LuftVG] für eine Start-/ Landebahn [LuftVG]

Die in Abbildung 1 dargestellten Segmente zeigen die definierten Flächen und Sektoren, die in einem Plan enthalten sein müssen, der bei der Genehmigung eines Flughafenneu- und/oder -ausbaus festzulegen sind. Durchdringt ein Bauvorhaben diese definierten Schutzflächen, darf die Baugenehmigung der für die Errichtung des Bauwerkes zuständigen Behörde nur mit Zustimmung der Luftfahrtbehörden genehmigt werden [LuftVG].

Abbildung 2 zeigt die Hindernisbegrenzungsflächen, welche gemäß der Nachrichten für Luftfahrer (NfL) I 328/01 [NfL I 328/01a]] für den Instrumentenflugbetrieb, angelehnt an ICAO Annex 14 [Annex14] beziehungsweise NfL I 327/01 [NfL I 327/01] für den Sichtflugbetrieb einzuhalten sind.

Abbildung 2: Hindernisbegrenzungsflächen für den Anflug [NfL I 327/01]

Die isometrische Darstellung der Hindernisbegrenzungsflächen für den Anflug in Abbildung 2 werden zusammen mit den entsprechenden Flächen für den Abflugbereich in der Richtlinie über die Hindernisfreiheit für Start- und Landebahnen mit Instrumentenflugbetrieb in den Nachrichten für Luftfahrer (NfL) veröffentlicht. Darin werden die einzelnen Flächen definiert und nach folgender Kategorisierung der Start- und Landebahnen unterschieden:

  • Start- und Landebahnen mit einer Grundlänge von weniger als 1.200 Metern (Code 1 und 2),
  • Start- und Landebahnen mit einer Grundlänge von 1.200 Metern und mehr (Code 3 und 4).
Die Hinderniserfassungsflächen zur Hindernisbewertung nach dem Kollisionsrisikomodell der Internationalen Zivilluftfahrtorganisation ICAO werden in Abbildung 3 verdeutlicht. Mit diesem computerbasierten Programm lässt sich das Kollisionsrisiko mit jedem Hindernis für ein bestimmtes Präzisionsanflugsegment und für einen bestimmten Fehlanflug berechnen. Dieses berechnete Risiko kann anschließend mit der ebenfalls von der Internationalen Zivilluftfahrtorganisation ICAO definierten Sicherheitszielgröße Target Level of Safety verglichen werden. Das Target Level of Safety-Konzept wurde für eine Reihe sicherheitskritischer Bereiche des Luftverkehrs entwickelt und liefert eine Orientierung für allgemein akzeptierte Risikowerte für verschiedene Zielgrößen. Die Hinderniserfassungsflächen werden im Auftrag des  Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) in den Nachrichten für Luftfahrer (NfL I 1/99) veröffentlicht [NfL I 191/99].

Hinderniserfassungsflaechen.PNGAbbildung 3: Auslegung der Hinderniserfassungsflächen durch ICAO PANS-OPS als Obstacle Assessment Surfaces (OAS) [PANS-OPSII] (Grafik zum Vergrößern bitte anklicken)

Neben der notwendigen Genehmigung durch die Baubehörde muss bei einer Überschreitung der zulässigen Höhen des Bauschutzbereichs beim Bau einer Windenergieanlage zusätzlich eine Zustimmung der zuständigen Landesluftfahrtbehörde eingeholt werden. Diese überprüft die Zulässigkeit des Bauvorhabens gemäß § 31 [LuftVG] [Fric12]. Gemäß dieser Vorschrift wird geprüft, ob die Hindernisbegrenzungsflächen und gegebenenfalls die Hinderniserfassungsflächen durch die Windenergieanlage durchstoßen werden. Liegt eine Verletzung der Sicherheitsflächen vor, kann die Baugenehmigung abgelehnt werden.

Werden Hindernisbegrenzungsflächen durch die geplante Windenergieanlage verletzt, führt dies zu einer Analyse der Kollisionsrisiken entsprechend des Kollisionsrisikomodells. Die berechnete Kollisionswahrscheinlichkeit darf sowohl für das einzelne Hindernis als auch für die gesamte Hinderniskulisse die geltenden Grenzwerte nicht überschreiten. Eine Kollision eines Luftfahrzeugs mit der Windenergieanlage darf rechnerisch nur bei einem von 10 Millionen überfliegenden Luftfahrzeugen auftreten [Fric12]. Wird der Grenzwert überschritten, können beispielsweise Auflagen für den Anlagenbau ausgesprochen werden. Abbildung 4 zeigt den Ablauf einer Hindernisüberprüfung schematisch.
Abbildung 4: Zusammenfassende Darstellung zum Ablauf einer Hindernisprüfung [Fric12]
Ansprechpartner
Technische Universität Hamburg, Institut für Maritime Logistik, Prof. Dr.-Ing. C. Jahn
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Einfluss von Windenergieanlagen auf Flugbetrieb und Seeschifffahrt (Stand des Wissens: 11.12.2019)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?406585
Literatur
[Fric12] Prof. Dr.-Ing. Hartmut Fricke Windkraft und Luftverkehr im Spannungsfeld der Flugsicherheitsagentur EASA und der Energiewende, Gesellschaft für Luftverkehrsforschung (GfL) mbH Hermann-Prell-Straße 8 01324 Dresden, 2012/08/10
[LDS11] Landkreis Dahme-Spreewald: Der Landrat (Hrsg.) Landkreis Dahme-Spreewald, Erneuerbare Energien im Landkreis Dahme-Spreewald, Teil I - Windkraftnutzung, Amt für Kreisentwicklung und Denkmalschutz/ Agenda 21/ Flughafenbeauftragter, 2011/12
Rechtsvorschriften
[Annex14] ICAO-Annex 14 (Aerodrome Design and Construction)
[LuftVG] Luftverkehrsgesetz (LuftVG)
[NfL I 191/99] Nachrichten für Luftfahrer (NfL) I 191/99
[NfL I 327/01] Nachrichten für Luftfahrer (NfL) I 327/01
[NfL I 328/01a] Nachrichten für Luftfahrer (NfL) I 328/01
[PANS-OPSII] PANS OPS Volume II: Construction of Visual and Instrument Flight Procedures
Glossar
BMVI Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (bis 10/2005 auch BMVBW und bis 12/2013 BMVBS)
ICAO
Die International Civil Aviation Organization (ICAO) ist die Internationale Zivilluftfahrtorganisation zur Vereinheitlichung und Regelung der Zivilluftfahrt durch Veröffentlichungen von Richtlinien und Empfehlungen.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?406563

Gedruckt am Freitag, 10. April 2020 11:12:38