Teilprojekt Totfundanalyse

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Ilse Fleischer
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Leonid Rasran*, Hermann Hötker*, Tobias Dürr**

1 Teilprojekt Totfundanalyse Analyse der Kollisionsumstände von Greifvögeln mit Windkraftanlagen Leonid Rasran*, Hermann Hötker*, Tobias Dürr** *Michael-Otto-Institut im NABU, Bergenhusen ** Staatliche Vogelschutzwarte Brandenburg

2 Gliederung Fragestellung Datengrundlage und aufbereitung Zielarten Statistische Analyse Ergebnisse Technik Umgebung Wind Fazit

3 Hauptfrage Welche Faktoren sind entscheidend für das Kollisionsrisiko von Greifvögeln an Windkraftanlagen? Foto: G. Pelz

4 Datengrundlage Kontrollaktivitäten an deutschen Windparks (überwiegend Brandenburg), zusammengetragen aus unterschiedlichen Forschungsvorhaben und Gutachten ca Einzelkontrollen (Vogelschutzwarte Brandenburg) Totfundkartei der Vogelscutzwarte Brandenburg, Meldungen von Vogelkollisionen mit Windkraftanlagen von 1989 bis 2008 (ca. 730 Fälle) Betreiber-Datenbank der Windkraftanlagen in Deutschland (Stand 2008, ca Anlagen erfasst)

5 Datenaufbereitung Zielarten Greifvögel (Falconiformes) + einige weitere Großvögel (Störche, Kraniche, Uhus) Information über Kollisionsumstände Zufallsfunde vs. systematische Kontrollen Genaue Lokalität/Position der Anlage Technische Spezifikationen der Anlage Charakteristika der Umgebung Wetterbedingungen Bildung der Referenzgruppen (per Zufall ausgewählte WEAs)

6 Rotmilan Mäusebussard Zielarten Seeadler Lachmöw e Feldlerche Turmfalke Mauersegler Ringeltaube Haustaube Star Silbermöw e Grauammer Sturmmöw e Stockente Weißstorch Schw arzmilan Wintergoldhähnchen Kolkrabe Höckerschw an Goldammer Stand Ende 2008 (in vorliegender Studie berücksichtigt)

7 Systematische Kontrollen Übersicht über die Kontrollen (n=12.139) an 454 brandenburgischen Windenergieanlagen im Zeitraum

Kollisionsstandorts gegenüber anderen Anlagen im WP

8 Technische Charakteristika der Windkraftanlagen Anzahl der Turbinen im Windpark Relative Position des Kollisionsstandorts gegenüber anderen Anlagen im WP Hersteller/Konstruktion Nennleistung (KW) Rotordurchmesser Turmhöhe Turmkonstruktion

9 Beschaffenheit der Umgebung von Windkraftanlagen

10 Landnutzung in der Umgebung von Windkraftanlagen 5 km Radius CORINEdatabase Rot als Kollisionsstandorte identifizierte WKAs Blau per Zufall ausgewählte Referenzanlagen

11 Statistische Analysen Berechnung der Kollisionsraten Varianzanalyse Vergleiche zw. Kollisionsstandorten und Referenzgruppe bezüglich einzelner Parameter Multiple Regression relative Bedeutung der Faktoren für die Erklärung der Kollisionswahrscheinlichkeit Hauptkomponentenanalyse (Principal Component Analysis; PCA) PAST 1.99 R

12 Ergebnisse Zielarten Art Anzahl Schlagopfer Brutpaare in Deutschland* RL status Falco subbuteo Baumfalke Pandion haliaetus Fischadler Accipiter gentilis Habicht * Buteo buteo Mäusebussard * Falco columbarius Merlin 2 nb - Buteo lagopus Raufußbussard 1 nb - Circus aeruginosus Rohrweihe * Milvus milvus Rotmilan * Aquila pomarina Schreiadler Milvus migrans Schwarzmilan * Haliaeetus albicilla Seeadler * Accipiter nisus Sperber * Falco tinnunculus Turmfalke * Falco peregrinus Wanderfalke * Pernis apivorus Wespenbussard V 298 Bubo bubo Uhu * Grus grus Kranich * Ciconia ciconia Weißstorch Ciconia nigra Schwarzstorch * Larus ridibundus Lachmöwe * Alauda arvensis Feldlerche * Nach Südbeck et al Stand Ende 2008 (in vorliegender Studie berücksichtigt)

13 Zielarten Aus regulären Kontrollgängen ermittelte Fundrate von 0,018 Funde/Anlage/Woche (ca. 1 Vogel pro Windturbine im Jahr) 40 % der Vogelopfer Zielarten, jede 7. Fund - ein Rotmilan Keine auffällige Häufung der Opfer unter den jüngeren Vögel Altersstruktur Rotmilan Seeadler Mäusebussard N = 65 adult 89% immatur 6% subadult 5% adult 70% immatur 10% subadult 20% N = 30 N = 47 adult 70% immatur 19% subadult 11%

14 Nennleistung (kw) Anlagengröße Turmhöhe (m) Rotordurchmesser (m) F=9,87** F=20,02*** Kollision N=272 Zufall N=250 Kollision N=272 Zufall N= F=8,96** Als Kollisionsorte identifizierte Turbinen signifikant größer, als Durchschnitt Größere Anlagen Höheres Kollisionsrisiko pro Turbine Kollision N=272 Zufall N=250

15 Anzahl Kollisionen pro MW Ergebnisse aus der Betrachtung ganzer Windparks R 2 = 0,1523 N= Leistung der Windkraftanlagen (kw) Größere Anlagen weniger Risiko pro erzeugte Energiemenge

16 Hersteller %-Anteil unterschiedlicher Herstellerfirmen Vogelschlag (N=251) Gesamt (N=19773) Die Verteilung der Kollisionsopfer nach Anlagenhersteller entspricht weitgehend den Anteilen des jeweiligen Herstellers auf dem gesamtdeutschen Markt für Windenergieanlagen (Korrelation R=0,97)

17 Gittermast vs. Rohrturmbau Hypothese: Gittermastanlagen sorgen für höhere Mortalität, da Vögel die Querverstrebungen als Sitzgelegenheiten nutzen und damit öfter in Rotornähe kommen. Vergleichsstudie 10 WEA mit Rohrturmbauweise WP Etzin (HVL) Enercon E70: Nh 113,5 m, Rd 71 m, NRFP 78 m, Gh 149 m 10 WEA mit Gittermastbauweise WP Dretzen (PM) Fuhrländer: Nh 111 m, Rd 77 m, NRFP 72,5 m, Gh 149,5 m Absuchen aller WEA in wöchentlichem Abstand im Zeitraum 12. bis einschließlich 45. KW (Mitte März bis Mitte November) Ermittlung Abtragerate von Testkadavern Ermittlung Suchereffizienz Ermittlung Anteil abgesuchter Fläche (vom 100 m Radius um den Mastfuß)

18 Rohrturmbauweise Hochrechnung Verluste: Gittermast vs. Rohrturmbau T (gesamt) = 2 Greifvögel N = 84,6 % gefunden 15,4 % übersehen = 0,154 A = 88,2 % prädiert = 0,882 F (Durchschnitt) = 60,5 % abgesucht 39,5 % nicht abgesucht = 0,395 T (gesamt) = 2 : (1-0,154) : (1 0,882) : (1 0,395) = 2 : 0,846 : 0,118 : 0,605 = 33,1 33 Greifvogelverluste : 10 WEA = 3,3 Greifvogelverluste je WEA & Jahr Gittermastbauweise Hochrechnung Verluste: T (gesamt) = 3 Greifvögel N = 85,7 % gefunden 14,3 % übersehen = 0,143 A = 72,2 % prädiert = 0,722 F (Durchschnitt) = 90,1 % abgesucht 9,9 % nicht abgesucht = 0,099 T (gesamt) = 3 : (1-0,143) : (1 0,722) : (1 0,099) = 3 : 0,857 : 0,278 : 0,901 = 13,97 14 Greifvogelverluste : 10 WEA = 1,4 Greifvogelverluste je WEA & Jahr trotz einer höheren Fundzahl im Windpark mit Gittermastbauweise höhere erwartete Verluste je WEA im Windpark mit Rohrturmbauweise Gitermastanlagen 2 Funde von Eulen Höhere ermittelte Verlustrate durch Berücksichtigung von Sucheffizienz und Abtrag der Kadaver durch Aasfresser Geringe Stichprobenumfang Effekt statistisch nicht belegbar

Einzelanlage Kollisionswahrscheinlichkeit in Abhängigkeit zur Position der WEA im Windpark Endständig einer WEA-Reihe (1 Nachbaranlage) Mitte der Reihe /Ecke vom Flächenpark (2 Nachbaranlagen)

19 Einzelanlage Kollisionswahrscheinlichkeit in Abhängigkeit zur Position der WEA im Windpark Endständig einer WEA-Reihe (1 Nachbaranlage) Mitte der Reihe /Ecke vom Flächenpark (2 Nachbaranlagen) Flächenpark randlich (3 Nachbaranlagen) Flächenpark mittendrin Kollisionen % Ausw. Nordbrandenburg % Einzeln stehende und periphere Anlagen sind häufiger als Kollisionsorte aufgefallen, als Anlagen mitten im Windpark Windpark Zitz-Warchau (7225 Einzelkontrollen)

20 Anzahl Kollisionen pro WEA Ergebnisse aus der Betrachtung von ganzen Windparks 2,5 2 1,5 1 R 2 = 0,076 N=65 0, Windparkgröße Kompakte Windparks weniger Schlagopferfunde pro Anlage

21 Landnutzung in der Umgebung der WEA Vergleiche zwischen Kollisionsstandorten (K) und zufällig ausgewählten WEAs (Z) (Varianzanalyse Einzelfaktoren: one way ANOVA) Flächenanteile F p 5 km Radius Siedlung 0,01 ns Straßen 2,83 ns Halden, Deponien, Bergbau 0,08 ns Ackerland 40,24 *** K > Z Wald 0,31 ns Grünland 35,35 *** K < Z Gewässer 5,75 * K < Z Sonstige Flächen 69,78 *** K < Z 1 km Radius Ackerland 39,14 *** K > Z Wald 0,93 ns Grünland 31,2 *** K < Z Strukturen Nächstgelegenes Gehölz 0,03 ns Geschlossener Wald 2,13 ns Gebäude 26,62 *** K > Z Straße 17,29 *** K > Z Gewässer 1,76 ns

22 Landnutzung in der Umgebung der WEA Alle Kollisionen, N=151 Zufällig ausgewählte WEAs, N=199 Landnutzung in 1 km Umkreis Ackerland % Grünland % Wald % Mäusebussard, N=50 Seeadler, N=12 Weißstorch, N=5 Rotmilan, N=46 Schwarzmilan, N=10 Turmfalke, N=11

23 Entfernung Gebäude (m) Strukturen in der Landschaft, die das Kollisionsrisiko beeinflussen Entfernung Straße (m) A. B. Kollision N=151 Zufall N=186 Kollision N=151 Zufall N=186

24 Ergebnisse multivariate Analysen Schrittweise rückwärts gerechnete multiple Regression (nur signifikante Faktoren aufgeführt) ß = standard partial regression coefficient Anzahl Kollisionen Variablen ß p % Ackerland in 5 km Umkreis < Entfernung zum nächsten Gebäude < Position der WEA im Windpark (dummy variable) <0.05 Model statistics F df R²adj. p <0.0001

25 Componente 2 Hauptkomponentenanalyse 4E07 Wald in 5 km Radius 3E07 2E07 Ackerland in 5 km Radius 1E07 Position in Windpark -4,8E07-3,2E07-1,6E07-3,7253E-09 3,2E07 4,8E07 6,4E07-1E07 Wasserflächen in 5 km Radius -2E07 Kollision Referenzanlage -3E07-4E07-5E07 Componente 1 Grünland in 5km Radius

26 Windverhältnisse Kollisionsereignisse mit (auf Tag genau) bekannten Zeitpunkt (N=100) Wetterdaten der nächstgelegenen Wetterstationen für den relevanten Tag (Tagesmaxima) Windgeschwindigkeiten in Klassen (3,5 bis 5,5 m/s - schwach, 5,5-8 m/s - mittel, 8-14 m/s stark und >14 m/s sehr stark) Kollisionswahrscheinlichkeit weitgehend unabhängig von Windstärke (abgesehen von Tagen mit ganz schwachen und ganz starken Winden) 10 % Windtage 0 sehr schwach (<3,5 m/s) schwach mittel (5,5-8 (3,5-5,5 m/s) m/s) stark (8-14 m/s) sehr stark (>14 m/s) % Kollisionen

27 Fazit Steigende Anlagengröße erhöht das Kollisionsrisiko pro Turbine, senkt es aber umgerechnet auf die Energiemenge Kompakte Windparks mit großen Anlagen haben günstigere Risiko/Energieausbeutungsverhältnisse als weit verstreute kleine Einzelanlagen Schlüsselfaktor für das Kollisionsrisiko: Beschaffenheit der Umgebung von Windparks

28 Danke!

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