Eiswurf und Eisfall

Sensorik zur Erkennung von Eisbildung und Eiswurf

Um Gefahren durch Eiswurf zu minimieren, setzen Betreiber auf Sensorik, die Eisbildung frühzeitig erkennt. In vielen Genehmigungen ist ein automatisches Eiserkennungssystem heute vorgeschrieben. Solche Systeme überwachen die Anlage kontinuierlich und lösen bei detektiertem Eisbelag entweder die automatische Abschaltung der Windenergieanlage oder einen sicheren Trudelbetrieb (Langsamlauf ohne Energieerzeugung) aus. Die Rotorblätter werden dabei in eine vorgeschriebene Stellung gebracht, die sich z. B. abseits von Wegen befindet. Wichtig ist, dass nur ein eisfreier Rotor wieder anläuft – viele Systeme verhindern ein Wiederanfahren, solange Eis detektiert ist.

Zertifizierung und Zuverlässigkeit

Weil die Sicherheit von einer funktionierenden Eiserkennung abhängt, fordern Behörden in Bayern den Einsatz zertifizierter Systeme. Laut TÜV Süd Expertin Katja Hofer muss für jede Windenergieanlage eine anerkannte Lösung vorhanden sein, welche zuverlässig detektiert, dass Eis anhaftet, und eine entsprechende Reaktion erfolgen. Für solche Systeme ist ein Zertifikat nötig und es muss nachgewiesen sein, dass Anlage und Eiserkennungssystem fehlerfrei zusammenarbeiten. Betreiber rüsten ältere Anlagen in eisgefährdeten Regionen heute oft mit solchen Systemen nach, um den Sicherheitsauflagen gerecht zu werden.

Windenergieanlagen bedürfen einer Genehmigung nach dem Bundes- Immissionsschutzgesetz (BImSchG). Dieses Gesetz verlangt, dass von der Anlage keine schädlichen Umwelteinwirkungen ausgehen dürfen. Eiswurf zählt als mögliche Gefährdung Dritter zu den „schädlichen Umwelteinwirkungen“. Daten zu Regentagen unter 0 °C, Nebelhäufigkeit und Höhenlage spielen bei der Risikobewertung eine Rolle. Bayern hat Regionen (z. B. Voralpen, Mittelgebirge), in denen mehr Vereisungsereignisse zu erwarten sind. Dort sind entweder größere Abstände z.B. zu Wegen oder Gebäuden oder zwingend automatische Heiz-/Erkennungssysteme erforderlich. Es gibt die „Richtlinie für Windenergieanlagen – Einwirkungen und Standsicherheitsnachweise“ (Deutsches Institut für Bautechnik), inklusive einer Anlage zur Eiswurfgefahr in der Musterverwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB A.1.2.8/6). Darin ist formuliert, dass Abstände zu Verkehrswegen und Gebäuden einzuhalten sind, soweit eine Gefährdung der öffentlichen Sicherheit nicht auszuschließen ist. In nicht besonders eisgefährdeten Regionen gelten Abstände größer als 1,5 x  (Nabenhöhe + Rotordurchmesser)  im Allgemeinen als ausreichend. Diese Faustformel ist auch in Bayern anerkannt.

Der Betreiber muss im Genehmigungsantrag darlegen, wie Eiswurf verhindert wird. Wenn sich im Zuge eines Planungsprozesses herausstellt, dass die Vorgaben bezüglich der Abstände von einer geplanten Anlage unterschritten würden, dann muss durch ein Eisfallgutachten belegt werden, dass die Bürgerinnen und Bürger dennoch ausreichend geschützt sind. Planerische und technische Maßnahmen werden dann in konkreten Bedingungen und Auflagen festgeschrieben. So kann eine Genehmigung z. B. die Auflage enthalten, dass ein zertifiziertes Eiserkennungssystem betrieben werden muss, welches bei Eis eine Abschaltung vornimmt. Oder es wird verfügt, dass bestimmte Wege im Umkreis mit Warnschildern zu versehen sind. Auch eine wiederkehrende Prüfung wird verlangt – d. h., ein Sachverständiger muss in regelmäßigen Abständen (oft alle 1–2 Jahre) kontrollieren, ob die Sicherheitstechnik (Sensoren, Abschaltautomatik) einwandfrei funktioniert. Durch solche Vorkehrungen wird das Risiko weiter reduziert und für alle Beteiligten transparent gemacht.

Akzeptanzkriterien

Die Risikoanalyse mündet in eine Bewertung, ob das Eiswurfrisiko an diesem Standort vernachlässigbar, akzeptabel, tolerabel oder inakzeptabel ist. Diese Kategorien richten sich im Wesentlichen nach der statistischen Eintrittswahrscheinlichkeit und vergleichbaren Alltagsrisiken. Vernachlässigbar heißt, dass das Risiko extrem gering ist – liegt es weit unterhalb bekannter Alltagsrisiken stuft man es als vernachlässigbar ein.
Akzeptabel bedeutet, dass ein Risiko zwar vorhanden ist, aber so gering, dass keine weiteren Maßnahmen nötig sind. Tolerabel heißt, das Risiko ist höher als wünschenswert, aber mit geeigneten zusätzlichen Maßnahmen noch hinnehmbar. Inakzeptabel schließlich bedeutet, dass ohne grundlegende Änderungen der Planung das Vorhaben so nicht genehmigungsfähig wäre.

Maßgebliche Kriterien

In die Risikobewertung fließen ein: die Häufigkeit von Vereisungswetter im Gebiet, die technische Ausstattung der Anlage (Eiserkennung, Heizungen), und vor allem die Nutzung der Flächen im möglichen Eiswurf-Radius. Befinden sich z. B. öffentliche Straßen, Wege, Gebäude oder frequentierte Flächen (Parkplätze, Spielplätze etc.) im Gefährdungsbereich, steigt die Relevanz. Häufig ist das Risiko für öffentliche Verkehrswege das entscheidende Kriterium – insbesondere kleinere Straßen oder Fuß-/Wanderwege in Anlagenähe werden betrachtet. Wenn solche Wege im Wurfradius liegen, aber nur sehr selten begangen/befahren werden, kann das Risiko durchaus noch tolerierbar sein; bei stärker frequentierten Flächen muss es sehr niedrig sein, um akzeptiert zu werden.

Eisfallgutachten

Spezialisierte Gutachter (z. B. TÜV, Windgutachter) führen detaillierte Analysen durch, bei denen Standortfaktoren (lokale Klimadaten) berücksichtigt werden und geben Empfehlungen für Abstände und Technik. Sie verwenden teils Simulationen, um die Wurfweiten und Trefferwahrscheinlichkeiten von Eisstücken zu modellieren. Ergebnis ist eine quantitative Abschätzung, wie wahrscheinlich ein Treffer eines bestimmten Ziels (z. B. einer Person auf einem Weg) pro Jahr ist. Dieses Ergebnis wird dann mit üblichen Grenzwerten verglichen. In Deutschland orientieren sich die Behörden oft an international empfohlenen Schwellenwerten der Internationalen Energieagentur (IEA Wind TCP Task 19), um festzulegen, welches Risiko noch toleriert werden kann. Liegt die berechnete Eintrittswahrscheinlichkeit für eine Personenschädigung unter etwa 1 zu 1 Millionen pro Jahr, wird sie meist als vernachlässigbar betrachtet – liegt sie höher, müssen zusätzliche Schutzmaßnahmen ergriffen werden.

Einstufung und Folgen

Wird das Risiko an einem Standort als nicht akzeptabel eingestuft, darf die Anlage so nicht in Betrieb gehen. In der Praxis bedeutet dies, dass dann Auflagen oder Änderungen erforderlich sind. Häufig wird das Risiko durch Nachrüstungen (z. B. bessere Eiserkennung) oder betrieblichen Auflagen ausreichend reduziert, sodass es in den tolerablen Bereich fällt. Liegt das Risiko im „tolerablen, aber nicht ganz akzeptablen“ Bereich, dann verlangen die Behörden bestimmte, zusätzliche Schutzmaßnahmen, um die Sicherheit weiter zu erhöhen. Dazu zählen beispielsweise Absperrungen oder Warnsysteme. Erst wenn die Gutachter bescheinigen, dass das Rest-Risiko ausreichend gering ist, wird die Genehmigung erteilt.

Restrisiko und Haftung

Vollständig auf Null lassen sich Risiken nie bringen. Die Verwaltungsvorschriften in Bayern betonen, dass ein – durch geeignete Maßnahmen vermindertes – Restrisiko hinzunehmen ist. Das heißt, wenn nach Stand der Technik alle Vorkehrungen getroffen sind (Abstand, Eiserkennung, Auflagen), gilt das verbleibende geringe Risiko als akzeptiert. Rechtlich bedeutet dies allerdings nicht, dass der Betreiber aus der Verantwortung entlassen ist: Sollte es trotz aller Maßnahmen zu einem Schaden kommen, trägt der Anlagenbetreiber bzw. dessen Versicherung die Haftung. Die Akzeptanz des Restrisikos ist vielmehr ein Ausdruck dessen, dass absolute Sicherheit nicht erreichbar ist, wohl aber eine so hohe Sicherheit, dass das Vorhaben vertretbar ist.