1. Zwischenbericht. Stand Auftraggeber: Hessisches Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Landesentwicklung

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1 Untersuchung des Flugverhaltens von Rotmilanen in Abhängigkeit von Witterung und Landnutzung unter besonderer Berücksichtigung vorhandener Windenergieanlagen im Vogelschutzgebiet Vogelsberg Stand Auftraggeber: Hessisches Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Landesentwicklung

2 Auftraggeber: Hessisches Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Landesentwicklung Kaiser-Friedrich-Ring Wiesbaden Auftragnehmer: NABU Landesverband Hessen Friedenstraße Wetzlar Bioplan Marburg GbR Deutschhausstrasse Marburg Büro für faunistische Fachfragen Rehweide Linden Bearbeitung: Fang und Besenderung: Christian Gelpke, Steffen Koschkar (BFF Linden) Datenaufnahme: Datenanalyse: Maik Sommerhage (NABU Landesverband Hessen) Christian Heuck, Pablo Stelbrink, Christian Höfs (Bioplan Marburg GbR) Zitiervorschlag: Heuck C, Sommerhage M, Stelbrink P, Höfs C, Gelpke C & S Koschkar (2017): Untersuchung des Flugverhaltens von Rotmilanen in Abhängigkeit von Witterung und Landnutzung unter besonderer Berücksichtigung vorhandener Windenergieanlagen im Vogelschutzgebiet Vogelsberg. Im Auftrag des Hessischen Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Landesentwicklung. Seite I

3 Inhaltsverzeichnis Seite 1 Zusammenfassung Einführung Material und Methoden Untersuchungsgebiet Horstbaum- und Revierkartierung Satelliten-Telemetrie Landnutzungstypen und Bewirtschaftungsereignisse Weitere Geodaten Witterungsdaten Datenaufbereitung und Auswertung Kalibrierung der Höhendaten Klassifizierung der Flugaktivität Flughöhe und Witterung Raumnutzung der Rotmilane Flugverhalten im Umfeld der Windparks Erste Ergebnisse Horstbaum- und Revierkartierung sowie Bruterfolg Siedlungsdichte in den Untersuchungsgebieten Ulrichstein und Freiensteinau im Jahr Besetzte Horste 2016 und Vergleich mit den vorliegenden Daten des Integrativen Gesamtkonzepts (IGK) für das EU- Vogelschutzgebiet Vogelsberg Bruterfolg Erste Auswertungen der Telemetriedaten Flugaktivität der Milane im Tagesverlauf Flugaktivität und Flughöhe in Abhängigkeit der Witterung Raumnutzung Geofence Ulrichstein-Platte (Neptun und Noah) Winterdaten Fazit Erforderliche Anpassungen bei der Datenaufnahme Ausblick auf weitere Auswertungen Literatur Anhang Seite II

4 Anhang 1: Protokoll der eingestellten Ortungsintervalle Anhang 2: Anzahl an Ortungen und verfügbare Fläche nach erfassten Bewirtschaftungsereignissen pro Kalenderwoche im Jahr Anhang 3: Übersicht der erfassten Rotmilanbruten im Untersuchungsjahr Kartenverzeichnis Nr. Inhalt Maßstab Karte 1 Übersicht Projektgebiet 1: Karte 2 Vergleich Erfassungen 2016 und IGK Ulrichstein 1: Karte 3 Vergleich Erfassungen 2016 und IGK Freiensteinau 1: Karte 4 Übersicht Witterungsdaten 1: Karte 5 Übersicht Rotmilandaten 1: Karte 6 Datenpunkte Tristan 1: Karte 7 Datenpunkte Isolde 1: Karte 8 Datenpunkte Noah 1: Karte 9 Datenpunkte Neptun 1: Karte 10 Datenpunkte Ronja 1: Karte 11 Geofence Windpark Ulrichstein-Platte 1:5.000 Karte 12 Landnutzungstypen Revier Noah 1: Karte 13 Landnutzungstypen Revier Tristan und Isolde 1: Karte 14 Bewirtschaftungsereignisse Woche 1 1: Karte 15 Bewirtschaftungsereignisse Woche 2 und 3 1: Karte 16 Bewirtschaftungsereignisse Woche 4 und 5 1: Karte 17 Raumnutzung Tristan 1: Karte 18 Raumnutzung Isolde 1: Karte 19 Raumnutzung Noah 1: Seite III

5 Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Automatische Anpassung der Ortungsintervalle in Abhängigkeit des Akkuladezustandes ab Februar Die im vorliegenden Zwischenbericht dargestellten Daten wurden noch nicht nach diesem Schema erfasst Tabelle 2: Datenpunkte der fünf besenderten Rotmilane. Die brütenden Altvögel wurden unmittelbar vor dem Ausfliegen der Jungen gefangen, sodass bisher keine Daten aus der Balzphase und der Zeit der Jungenaufzucht vorliegen. BV: Brutvogel; Vj: vorjähriger Nichtbrüter Tabelle 3: Übersicht der Datenquellen für die verschiedenen Witterungsparameter Tabelle 4: Ausbreitungsklassen nach Klug/Manier als Maß für die Luftschichtung. 18 Tabelle 5: Modellstatistik eines generalisierten linearen gemischten Modells (Binomialverteilung) mit der kategorisierten Flugaktivität (Flug/nicht Flug) als abhängige, fünf Witterungsvariablen als erklärenden Variablen (alle Variablen z-standardisiert) und der Vogel-ID als random-effect. N=27.321; R² = 0,115 (Gesamtmodell); marginal R² = 0,094 (Witterungsvariablen) Tabelle 6: Modellstatistik eines linearen gemischten Modells mit der kontinuierlichen Flughöhe als abhängige, fünf Witterungsvariablen als erklärenden Variablen (alle Variablen z-standardisiert) sowie der Vogel- ID als random-effect. N = 7.053; R² = 0,061 (Gesamtmodell); marginal R² = 0,016 (Witterungsvariablen) Tabelle 7: Modellstatistik eines generalisierten linearen gemischten Modells (Binomialverteilung) mit der kategorisierten Flughöhe (unter/über 80 m) als abhängige, fünf Witterungsvariablen als erklärenden Variablen (alle Variablen z-standardisiert) sowie der Vogel-ID als random-effect. N = 7.053; R² = 0,102 (Gesamtmodell); marginal R² = 0,016 (Witterungsvariablen) Tabelle 8: Ergebnisse der MCP-Homrange Analyse (Methodik siehe 3.7.4, Zeitraum Ende Juni bis Ende September) Tabelle 9: Prozentualer Anteil an Ortungen in Abhängigkeit zur Horstdistanz für den Zeitraum ab Besenderung im Juni bis Ende Juli (Jungenaufzucht und Familienzusammenhalt nach dem Ausfliegen der Jungvögel) Tabelle 10: Prozentualer Anteil an Ortungen in Abhängigkeit zur Horstdistanz für den Zeitraum ab Anfang August bis Ende September (Auflösung der Familienverbände bis Abzug ins Winterquartier) Tabelle 11: Anzahl Ortungspunkte der beiden Milane Neptun und Noah im Geofence um den Windpark Ulrichstein-Platte in der Zeit ab Besenderung von Ende Juni bis Ende September Seite IV

6 Tabelle 12: Anzahl Ortungspunkte im Flug pro Tag der beiden Milane Neptun und Noah im Geofence um den Windpark Ulrichstein-Platte. *Ortungspunkte in Klammern sind Punkte, die im Nahbereich eines Rotors liegen Tabelle 13: Daten zu WEA, Milan Noah und Witterung während vier Flugereignissen innerhalb des Nahbereichs einer WEA im Windpark Ulrichstein-Platte. (Erläuterung: Rand: randlicher Durchflug; ->: nach) Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Südlicher Vogelsberg bei Grebenhain Abbildung 2: Unter-Seibertenrod. Blick auf den Windpark Ulrichstein-Platte Abbildung 3: Verwendeter Telemetriesender OrniTrack-20B von Ornitela Abbildung 4: Beispielhafte Darstellung der Funktionsweise von mehreren Geofence-Zonen (Quelle: Ornitela) Abbildung 5: Besenderter Rotmilan mit OrniTrack-20B (Foto: M. Sommerhage) Abbildung 6: Prozentualer Ladezustand der Akkus und Ortungsintervalle für Isolde, Neptun und Noah. Ortungsintervalle > 250 min. sind zur besseren Visualisierung der kurzen Intervalle nicht dargestellt (Zeitraum Ende Juni bis Ende Oktober 2016) Abbildung 7: Prozentualer Ladezustand der Akkus und eingestellte Ortungsintervalle für Ronja und Tristan. Ortungsintervalle > 250 min. sind zur besseren Visualisierung der kurzen Intervalle nicht dargestellt (Zeitraum Ende Juni bis Ende Oktober 2016) Abbildung 8: Zeitliche Verteilung der Ortungspunkte je Sender ab dem Zeitpunkt der Besenderung (Ende Juni) bis Ende September Abbildung 9: Brutplatz von Ronja zwischen Steinfurt und Heisters (roter Punkt) und ihre Ortungspunkte (hellblau). Die Datenreihen des Burst-Testes sind als einzelne Flugsequenzen zu erkennen (Zeitraum Ende Juni bis Anfang Juli) Abbildung 10: Messwerte für Temperatur und Windgeschwindigkeit der sieben Anlagen im Windpark Ulrichstein-Platte. Die Messwerte der einzelnen Anlagen sind in verschiedenen Farben dargestellt (beispielhafter Darstellung von vier Tagen im Juni 2016) Abbildung 11: Beispielhafte Korrektur der Höhendaten für den Sendervogel Noah. Oben: Am Hoherodskopf gemessene Luftdruckschwankungen, anhand derer die Senderdaten korrigiert werden sollen (Zeitraum Ende Juni 2016). Mitte: Unkorrigierte Höhenangaben (Altimeter roh), für den Luftdruck am Hoherodskopf korrigierte Höhenangaben (Altimeter korrigiert) und Höhendaten des GPS im Vergleich. Unten: Detailansicht für den Seite V

7 Abbildung 12: Flugaktivität in Abhängigkeit von der Tageszeit. Dargestellt ist der Anteil Ortungen im Flug an der gesamten Ortungszahl für jede ganze Stunde ohne Burst-und Geofencedaten (Zeitraum ab Besenderung 22. Juni bis 30. September 2016) Abbildung 13: Flugaktivität in Abhängigkeit von der Tageszeit. Dargestellt ist der Anteil Ortungen im Flug an der gesamten Ortungszahl für jede ganze Stunde ohne Burst- und Geofencedaten, differenziert nach Monaten und den fünf Milanen (Zeitraum ab Besenderung 22. Juni bis 30. September 2016) Abbildung 14: Verteilung der Flugaktivität (Anzahl der Ortungspunkte im Flug, rot) über die Häufigkeit von bestimmten Zuständen von fünf Witterungsparametern (Anzahl aller Ortungspunkte, schwarz) und der prozentuale Anteil von Ortungspunkten im Flug an allen Ortungspunkten (blau). Da Ortungspunkten nur Witterungsdaten zugewiesen werden, wenn der nächste Windpark bzw. der Hoherodskopf nicht weiter als 30 km entfernt liegt, variiert die Stichprobengröße je nach Quelle der Witterungsdaten. In die Auswertung der Luftschichtung sind trotz gleicher Datenquelle zudem weniger Datenpunkte als in die Auswertung des Niederschlages eingeflossen, da in den Daten der Luftschichtung Fehlwerte mit nicht definierbarer Ausbreitungsklasse enthalten waren. Zeitraum ab Besenderung 22. Juni bis 30. September Abbildung 15: Histogramm der Flughöhen in 25 m-klassen mit Angabe des jeweiligen prozentualen Anteils der Häufigkeit (Zeitraum Zeitraum ab Besenderung 22. Juni bis 30. September 2016) Abbildung 16: Verteilung von Flugereignissen und hohen Flugereignissen (über 80 m Flughöhe) sowie der prozentuale Anteil von hohen Flugereignissen an allen Flugereignissen über die Zustände von fünf Witterungsvariablen (Zeitraum ab Besenderung 22. Juni bis 30. September 2016). Da Ortungspunkten nur Witterungsdaten zugewiesen werden, wenn der nächste Windpark bzw. der Hoherodskopf nicht weiter als 30 km entfernt liegt, variiert die Stichprobengröße je nach Quelle der Witterungsdaten. In die Auswertung der Luftschichtung sind trotz gleicher Datenquelle zudem weniger Datenpunkte als in die Auswertung des Niederschlages eingeflossen, da in den Daten der Luftschichtung Fehlwerte mit nicht definierbarer Ausbreitungsklasse enthalten waren Abbildung 17: Prozentualer Anteil an Ortungen in Abhängigkeit zur Horstdistanz, getrennt nach allen Ortungspunkten und nur Flug-Ortungen (> 10 km/h) über den Zeitraum nach der Besenderung (22. Juni bis 30. September 2016) Abbildung 18: Prozentualer Anteil an Ortungen in Abhängigkeit zur Horstdistanz für den jeweiligen brütenden Altvogel, getrennt nach allen Seite VI

8 Ortungspunkten und nur-flug-ortungen (> 10 km/h) für den jeweiligen Monat nach der Besenderung (22. Juni bis 30. September 2016) Abbildung 19: Ortungspunkte Noah außerhalb des 200 m Radius vom Horst Abbildung 20: Raumnutzung einzelner Rotmilanindividuen, dargestellt durch die Anzahl Ortungspunkte (hellgrün) je Landnutzungstyp und die je nach Flächenverfügbarkeit und bei gleichmäßiger Verteilung der Punkte zu erwartende Anzahl Ortungspunkte (dunkelgrün) im 1,5 km Radius um den jeweiligen Horst. Isolde und Tristan sind ein Brutpaar. Die Landnutzung im 200 m Radius um den Horst und Ortungspunkte zwischen 22:00 und 5:00 Uhr wurden nicht betrachtet (Zeitraum ab Besenderung 22. Juni bis 30. September 2016) Abbildung 21: Anzahl der Ortungspunkte im Flug aus dem Geofence-Bereich um den Windpark Ulrichstein-Platte in Abhängigkeit von der Tageszeit in vollen Stunden. Zeitraum: ab Besenderung Ende Juni bis Ende September Abbildung 22: Witterungsverhältnisse und Rotordrehzahlen während Flugereignissen im Windpark Ulrichstein-Platte, dargestellt als Anzahl Ortungspunkte (hellgrün) sowie die bei gleichmäßiger zeitlicher Verteilung der Flugereignisse die zu erwartende Anzahl Ortungspunkte (dunkelgrün) während des gesamten Untersuchungszeitraumes (hier , 5-22 Uhr) Abbildung 23: Zugwege der im Rahmen dieser Studie besenderten Rotmilane im Oktober 2016 von Deutschland zur Iberischen Halbinsel (Kartenquelle: ww.maps.google.de) Seite VII

9 1 Zusammenfassung In Deutschland brütet über die Hälfte des weltweiten Bestands an Rotmilanen. Mit bis Brutpaaren beherbergt Hessen rund fünf Prozent des europäischen Bestandes bzw. etwa 10 Prozent des deutschen Bestandes. Aus diesem überdurchschnittlich hohen Anteil am Gesamtbestand ergibt sich eine hohe naturschutzfachliche Verantwortung für diese Vogelart. Als kollisionsgefährdete Art steht der Rotmilan auch in Hessen regelmäßig im Mittelpunkt des Konfliktfeldes Windenergie und Naturschutz. Um Aufschluss über mögliche Zusammenhänge zwischen Witterung, Landnutzung bzw. Landbewirtschaftung und dem Flugverhalten der Milane (Flugradius, Flughöhe) zu erlangen und herauszufinden, wie die Risiken einer Kollision mit Windenergieanlagen für die Vögel gemindert werden können, gab das Hessische Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Landesentwicklung eine dreijährige Telemetriestudie in Auftrag. Im ersten Untersuchungsjahr (2016) wurden fünf Rotmilane gefangen und besendert. Mit den in dieser Testphase gewonnenen Daten (Besenderung im Juni bis Ende September) wurden bereits verschiedene Analysen exemplarisch durchgeführt. Hierbei zeigte sich, dass die technischen Möglichkeiten des verwendeten Sendertyps in Kombination mit den vor Ort gewonnenen Daten zu Witterung und Landnutzung ein großes Potenzial haben, neue Erkenntnisse zum Flugverhalten des Rotmilans zu erlangen. Weiterhin wurde deutlich, dass mehrere Anpassungen bei der zukünftigen Datenaufnahme erforderlich sind. Zum einen muss die Einstellung der Telemetriesender angepasst werden, um eine bestmögliche Vergleichbarkeit zwischen den Sendertieren zu erreichen. Zum anderen sind Veränderungen bei der Kartierung der Landnutzung und -bewirtschaftung erforderlich, um diese hinsichtlich der geplanten Analysen zu optimieren. 2 Einführung Maik Sommerhage (NABU Landesverband Hessen), Christian Heuck (Bioplan Marburg) Die Verbreitung des Rotmilans beschränkt sich auf Europa, wo die Art in einem schmalen Band vom Baltikum und Südschweden bis nach Portugal vorkommt (Hagemeijer & Blair 1997, Aebischer 2009). Der weltweite Bestand wird auf bis Paare geschätzt, womit der Rotmilan zu den weltweit sehr seltenen Vogelarten gehört. Über 50 Prozent des Weltbestandes brüten in Deutschland, und auch Hessen beherbergt mit bis Revieren einen überdurchschnittlichen hohen Anteil von rund fünf Prozent des europäischen Bestandes bzw. etwa 10 Prozent des deutschen Bestandes (HGON 2000, Gelpke & Hormann 2012, Gedeon et al. 2014). Innerhalb von Hessen ist der Rotmilan weit verbreitet, wobei einige Landesteile hohe bis sehr hohe Siedlungsdichten aufweisen. Hierzu gehört auch der Vogelsberg, wo in Teilbereichen Siedlungsdichten von über 20 Brutpaaren auf 100 Quadratkilometern erfasst wurden (Gelpke & Hormann 2012). Das Vogelschutzgebiet Vogelsberg ist mit ,97 ha das größte EU- Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 1

10 Vogelschutzgebiet Hessens. Zu den Erhaltungszielen dieses Natura 2000-Gebietes gehört auch der Rotmilan (PNL 2011). Der Rotmilan brütet vornehmlich in Landschaften mit abwechslungsreichen Mosaiken aus Wald und Offenland, das durch eine hohe Zahl an Grenzstrukturen wie Waldrändern oder Hecken sowie durch einen hohen Grünlandanteil gekennzeichnet ist (z. B. Gelpke & Hormann 2012, Heuck et al. 2013, Gedeon et al. 2014). Die Nahrungssuche erfolgt in der Regel im Flug über Offenlandbereichen. Neben Balzflügen im Frühjahr, dem Thermikkreisen und hohen Streckenflügen können auch die Nahrungsflüge im Höhenbereich der Rotoren von Windenergieanlagen stattfinden (vgl. Mammen et al für Anlagen älterer Generation). Nach aktuellem Wissensstand umfliegt die Art weder ganze Windparks noch einzelne Windenergieanlagen (Gelpke & Hormann 2012, Bellebaum et al. 2013). Hinweise auf tödliche Kollisionen von Rotmilanen mit Windenergieanlagen sind, gemessen an der geringen Zahl von systematischen, meist kleinräumigen Nachsuchen sowie der relativ kleinen Populationsgröße der Milane vergleichsweise häufig. Bei einem Gesamtbestand von ca Paaren liegen in Deutschland bislang 350 (2004: 36, 2007: 90) Funde toter Rotmilane unter Windkraftanlagen vor (Stand: ; zentrale Fundkartei der Staatlichen Vogelschutzwarte Brandenburg). Nach absoluten Zahlen ist der Ma usebussard das häufigste Kollisionsopfer, setzt man die Schlagopferzahlen jedoch in Relation zu den Bestandsgrößen der verschiedenen Greifvogelarten, so ist der Rotmilan nach den drei Adlerarten See-, Schrei- und Fischadler das häufigste Kollisionsopfer an Windenergieanlagen (Langgemach & Dürr 2015, Grünkorn et al. 2016). Um Aufschluss über das Flugverhalten der Milane zu erlangen und herauszufinden, wie die Risiken für die Vögel gemindert werden können, gab das Hessische Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Landesentwicklung folgende Untersuchung in Auftrag: Untersuchung des Flugverhaltens von Rotmilanen in Abhängigkeit von Witterung und Landnutzung unter besonderer Berücksichtigung vorhandener Windenergieanlagen im Vogelschutzgebiet Vogelsberg. Mit der Besenderung von insgesamt 12 Altvögeln in den Untersuchungsräumen Ulrichstein und Freiensteinau sollen Daten zum Flugverhalten der Rotmilane im Vogelsberg gewonnen werden. Zu den Kernfragestellungen des über einen Zeitraum von drei Jahren ( ) konzipierten Projektes gehören das Aufzeigen von Zusammenhängen zwischen Witterung, Landnutzung und dem Flugverhalten der Rotmilane (Flugradius, Flughöhe) sowie die Analyse des Flugverhaltens im Windparkbereich. Ziel ist, durch die gewonnenen Erkenntnisse Vermeidungsmaßnahmen gezielter und damit prognosesicherer gestalten zu können. Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 2

11 3 Material und Methoden 3.1 Untersuchungsgebiet Maik Sommerhage (NABU Landesverband Hessen) Zur ersten Orientierung wurden vom Auftraggeber zu Beginn des Projekts grob abgegrenzte Untersuchungsgebiete in den Bereichen Ulrichstein und Freiensteinau übermittelt, die im Rahmen der flächigen Rotmilan-Erfassungen anhand von Geländepunkten (Waldränder, Straßen, Siedlungen etc.) weiter angepasst wurden und letztlich die beiden Untersuchungsschwerpunkträume darstellen in denen die flächige Horstbaum- und Revierkartierung erfolgt ist (s. Karte 1). Die beiden Untersuchungsschwerpunkträume Ulrichstein und Freiensteinau liegen größtenteils im mittelhessischen Landkreis Vogelsberg (Regierungsbezirk Gießen). Nur geringe räumliche Anteile liegen im Bereich der Regierungsbezirke Kassel und Darmstadt. Das Gebiet befindet sich in einer Höhenlage zwischen 340 und 620 Metern über NN und ist durch eine reich strukturierte Kulturlandschaft mit größeren Grünlandanteilen, einem geringen Waldanteil, kleinere Ortschaften und durch eine größere Anzahl von Windenergieanlagen gekennzeichnet. Der Untersuchungsschwerpunktraum Ulrichstein im Zentrum des Vogelsberges umfasst 131 Quadratkilometer, der Untersuchungsschwerpunktraum Freiensteinau im südlichen Vogelsberg 84 Quadratkilometer (s. Karten 1 bis 3 im Anhang). Der Vogelsberg liegt im U bergangsbereich zwischen atlantischem und kontinentalem Klimaeinfluss inmitten der gemäßigten Klimazone. Klimatisch zeichnet sich der Vogelsberg durch seine hohen Niederschla ge aus. Die Jahresniederschla ge betragen zwischen 900 mm und 1100 mm. Die häufigste Windrichtung ist Südwest. Die mittlere Jahrestemperatur liegt zwischen 6 und 7,5 Grad Celsius. Mit seinen hohen Niederschla gen und niedrigen Temperaturen trägt der Vogelsberg klimatisch einen typischen Mittelgebirgscharakter (PNL 2011). Geologisch stellt der Vogelsberg in seiner Gesamtheit das größte mitteleuropäische Basaltmassiv dar. Dieses Basaltmassiv bildete sich durch vulkanische Tätigkeit im Tertiär. Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 3

12 Abbildung 1: Südlicher Vogelsberg bei Grebenhain mit Blick Richtung Nordwesten. Abbildung 2: Unter-Seibertenrod. Blick auf den Windpark Ulrichstein-Platte. Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 4

13 3.2 Horstbaum- und Revierkartierung Maik Sommerhage (NABU Landesverband Hessen) In Vorbereitung auf die Besenderungen im Juni 2016 wurde Anfang des Jahres in den beiden Untersuchungsschwerpunkträumen Ulrichstein und Freiensteinau eine flächendeckende Horstbaumkartierung durchgeführt, die im Zeitraum vom 15. Januar bis 24. Februar an 11 Terminen stattfand (s. Karten 2 und 3 im Anhang). Die ermittelten Horste wurden in der zweiten März- und ersten Aprilhälfte wöchentlich auf Besetzung gemäß Südbeck et al. (2005) untersucht. Hierfür wurden an Beobachtungspunkten mit Rundumsicht bis Mitte Mai die Flugbewegungen der Reviervögel in wöchentlichen Abständen ermittelt, ohne die Horstbereiche aufzusuchen (Revierkartierung). Projektbedingte Störungen konnten somit vermieden werden. Erst ab Mitte Mai folgten die ersten Kontrollen in den Horstbereichen, um Aussagen über Jungvögel in den Horsten bzw. Brutaufgaben treffen zu können. Diese Kontrollen waren auch in Bezug auf die geplanten Besenderungen wichtig: Die Dokumentation des Alters der Jungvögel war erforderlich, da es gemäß der Auflagen des Tierversuchantrags beim Regierungspräsidium Gießen nur unmittelbar vor dem Flüggewerden der Jungvögel gestattet war, die Altvögel zu fangen. Während dieses kleinen Zeitfensters ist der Druck, Nahrung für die fast flüggen Jungvögel zu beschaffen, sehr groß und die Chancen für einen erfolgreichen Fang am höchsten, während die Störung zu dieser Zeit verhältnismäßig gering ist. 3.3 Satelliten-Telemetrie Christian Heuck, Pablo Stelbrink, Christian Höfs (Bioplan Marburg), Maik Sommerhage (NABU Landesverband Hessen) Besenderung Geplant ist die Besenderung von insgesamt 12 adulten Rotmilanen. Im Jahr 2016 konnten fünf Tiere besendert werden. Aufgrund zahlreicher, vermutlich witterungsbedingter Brutaufgaben (siehe Kap ) waren zum optimalen Fangzeitpunkt (unmittelbar vor dem Flüggewerden der Jungen) nur wenige besetzte und gleichzeitig zum Fang geeignete Horststandorte verblieben. Ein erster Fangversuch fand am 9. Juni statt. Die Jungvögel waren hier jedoch vermutlich noch zu klein, um die Altvögel erfolgreich fangen zu können. Entsprechend erfolgten weitere Fangversuche erst 11 Tage später (20., 22. und 28. Juni). Von 13 einzelnen Fangversuchen waren 5 erfolgreich, was nach Aussagen des Büros für faunistische Fachfragen eine gute Fangquote darstellt. Weitere Fangversuche wurden nicht vorgenommen, da sich die sonstigen Horste nicht zum Fang eigneten (es gab keine Möglichkeiten, das Netz für den Fang aufzustellen). Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 5

14 Am 20. Juni wurde morgens zwischen Heisters und Steinfurt das Rotmilan-Weibchen Ronja, am 22. Juni bei Salz am frühen Nachmittag das Paar Tristan und Isolde sowie kurz vor Sonnenuntergang bei Bobenhausen II das Männchen Noah gefangen, beringt und jeweils mit einem Sender ausgestattet. Am 28. Juni folgte am frühen Nachmittag das vorjährige Männchen Neptun. Neptun konnte besendert werden, weil der Vogel am 25. Juni bei Bobenhausen II nach einem Gewitter durch sein durchnässtes Gefieder kurzzeitig flugunfähig und dann für wenige Tage in Pflege war. In Abstimmung mit dem Auftraggeber erfolgte die Markierung, da davon auszugehen ist, dass der Vogel nach dem Winterhalbjahr in 2017 als Brutvogel in den Vogelsberg zurückkehrt. In der Nacht zum 1. Juli wurde das Weibchen Ronja von einem Uhu geschlagen. Um 2.30 Uhr nahm die vom Sender gemessene Temperatur, die sich aus Außen- und Körpertemperatur zusammensetzt, ab. Einige Tage später konnten nur noch eine Uhufeder sowie die Reste des Sendervogels aufgelesen werden. Trotz intensiver Nachsuche konnte der Sender nicht gefunden werden. Für die Besenderung der Vögel war die Genehmigung für die Durchführung eines Tierversuchs notwendig (Antrag Nr. G29/2016), die im Mai von der Tierschutzkommission des Regierungspräsidiums Gießen erteilt wurde. Sendertyp Verwendet werden Satellitentelemetriesender mit Solarpanel vom Typ OrniTrack-20B des Herstellers Ornitela aus Litauen (Abbildung 3). Das Gewicht eines Senders beträgt ca. 20 Gramm und macht so selbst bei den kleineren Männchen im Schnitt nur etwa 2 % des Körpergewichtes aus (vgl. Bauer et al. 2005). Damit wird die Empfehlung, den Anteil von 3 % des Körpergewichtes nicht zu überschreiten, eingehalten (Kenward 2001). Neben Datum, Uhrzeit und den Koordinaten (geographische Breite und Länge) werden für jeden Ortungspunkt weitere Werte übermittelt. Hierzu zählen unter anderem Angaben zum Ladezustand des Akkus, die per GPS gemessenen Werte der Geschwindigkeit und Höhe sowie die Rohdaten des im Sender implementierten barometrischen Altimeters. Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 6

15 Abbildung 3: Verwendeter Telemetriesender OrniTrack-20B des Herstellers Ornitela. Der verwendete Sendertyp ermöglicht es, vom Computer aus mittels Fernwartung über das Mobilfunknetz (GPRS) die Sendereinstellungen (Ortungsintervalle etc.) zu steuern und auf gleichem Wege die gewonnenen Daten herunterzuladen. Hierfür ist bei anderen Sendertypen in der Regel das Auslesen über Funk im Gelände erforderlich. Ein weiterer Vorteil des verwendeten Sendertyps ist die Möglichkeit zur Einrichtung von räumlich abgrenzbaren Gebieten (Geofences), in denen Ortungspunkte mit einem anderen Zeitintervall aufgenommen werden können. Der maximale Erfassungsgrad der Sender (Dauerortung etwa im 1-Sekundentakt = Burst) kann aufgrund beschränkter Akkukapazität nicht dauerhaft zum Einsatz kommen. Eine entsprechend niedrigere Grundtaktung (z. B. ein Ortungspunkt alle 15 Minuten) kann durch die Einrichtung von Geofences für bestimmte, festgelegte Flächen mit zeitlich höher aufgelösten Daten ergänzt werden (Abbildung 4). Eine Geofence-Aufnahme startet jedoch nur, wenn ein Ortungspunkt der Grundtaktung innerhalb der Geofence-Grenzen registriert wird. Durchfliegt ein Vogel einen Geofence, ohne dass innerhalb dieser Zeit eine Ortung der Grundtaktung erfolgt, wird dieser Durchflug nicht erfasst. Geofences stellen somit keine vollständige Abbildung aller Flugereignisse eines bestimmten Gebietes dar. Ornitela-Sender wurden bisher nur für größere Vogelarten wie den Schwarzstorch oder den Schreiadler verwendet. Diese Sender sind deutlich schwerer und dementsprechend keine Option für den Rotmilan. Kurz vor Projektbeginn entwickelte Ornitela den OrniTrack-20B, der aufgrund des geringeren Gewichtes auch für kleinere Greifvogelarten wie den Rotmilan verwendet werden kann. Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 7

16 Abbildung 4: Beispielhafte Darstellung der Funktionsweise von mehreren Geofence-Zonen (Quelle: Ornitela). Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 8

17 Abbildung 5: Besenderter Rotmilan mit OrniTrack-20B (Foto: M. Sommerhage). Sendereinstellungen Der verwendete Sendertyp wurde erst vor kurzem entwickelt, sodass zu Beginn des Projektes auch von Herstellerseite aus keine Praxiserfahrungen für den Rotmilan vorlagen. In enger Abstimmung mit dem Hersteller der Sender begann unmittelbar nach der Besenderung der Tiere eine Testphase mit dem Ziel, eine einheitliche Taktung zu finden, die nicht zu einem zu starken Abfall des Akkuladezustandes führt. Das Protokoll der Sendereinstellungen in Anhang 1 sowie die Abbildung 6 und Abbildung 7 geben einen Überblick über die verschiedenen getesteten Ortungsintervalle und den entsprechenden Einfluss auf den Ladezustand der Akkus. Um eine maximale Informationsdichte zu erlangen, wurden verschiedene Ortungsintervalle getestet, was zu Problemen mit dem Ladezustand der Senderakkus führte. Offensichtlich ist, dass es große Unterschiede zwischen den Vogelindividuen (oder den Sendern) gibt. Tristan und Noah lieferten bei gutem Wetter im Juli zuverlässig Daten bei einem Ortungsintervall von 5 bzw. 4 Minuten (Abbildung 6 und Abbildung 7). Diese Taktung konnte ähnlich den Sendertypen anderer Hersteller - bei keinem Sender dauerhaft angewendet werden. Regelmäßige Bursts (Ortungen im Sekundentakt) wurden bei Ronja getestet, führten jedoch selbst bei gutem Wetter zu einer schnellen Entladung der Akkus (bei einem Ortungsintervall von 5 Minuten mit 60 Sekunden Burst). Auffällig waren die Unterschiede zwischen Tristan und Isolde, die als Brutpaar den gleichen Witterungsbedingungen ausgesetzt waren. Die Unterschiede könnten darin begründet liegen, dass Männchen häufig Nahrung suchen und somit länger Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 9

18 dem Sonnenschein ausgesetzt sind, während sich Weibchen häufig in Horstnähe bei den Jungvögeln und somit im Verschattungsbereich des Horstbaumes aufhalten. Nach Aussage des Senderherstellers sollte der Ladezustand der Akkus möglichst nicht unter ca. 40 Prozent fallen, da sich unterhalb dieser Schwelle die Akkus schneller entladen. In der Realität wird sich dies nicht vollständig vermeiden lassen, doch ein kürzlich durchgeführtes Firmware-Update ermöglicht in Zukunft die automatische Erhöhung bzw. Verringerung der Ortungsintervalle bei bestimmten Ladezuständen (Tabelle 1). Da der Projektfokus auf der Brut- und Jungenaufzuchtzeit (bis Ende Juli) liegt, wurde die Taktung ab Anfang August 2016 herabgesetzt. Tabelle 1: Automatische Anpassung der Ortungsintervalle in Abhängigkeit des Akkuladezustandes ab Februar Die im vorliegenden Zwischenbericht dargestellten Daten wurden noch nicht nach diesem Schema erfasst. Ladezustand der Sender [%] Ortungsintervall [min.] Geofence-Aufnahme % 5 Ja % 20 Ja % 120 Nein 0 25 % 480 Nein Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 10

19 Abbildung 6: Prozentualer Ladezustand der Akkus und Ortungsintervalle für Isolde, Neptun und Noah. Ortungsintervalle > 250 min. sind zur besseren Visualisierung der kurzen Intervalle nicht dargestellt (Zeitraum Ende Juni bis Ende Oktober 2016). Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 11

20 Abbildung 7: Prozentualer Ladezustand der Akkus und eingestellte Ortungsintervalle für Ronja und Tristan. Ortungsintervalle > 250 min. sind zur besseren Visualisierung der kurzen Intervalle nicht dargestellt (Zeitraum Ende Juni bis Ende Oktober 2016). Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 12

21 Senderdaten Bis Ende September und somit bis kurz vor dem Abzug ins Winterquartier wurden mit den fünf besenderten Rotmilanen insgesamt Ortungspunkte erfasst (Tabelle 2) dieser Punkte sind im Sekundentakt aufgenommene Sequenzen (Bursts) oder innerhalb der Geofences erhoben worden (ebenfalls im Sekundentakt). Abbildung 8 zeigt die zeitliche Verteilung der Anzahl der Ortungspunkte je Sender ab dem Zeitpunkt der Besenderung bis Ende September 2016 (bzw. bis zum Verlust von Tier und Sender bei Ronja). Die starken Schwankungen sind zum Teil eine Folge der Sendertests zu Beginn der Telemetrieuntersuchung. Beispielsweise ist die erstaunlich große Datenmenge von über Ortungspunkten an einem Tag bei Ronja durch solch eine Testphase zustande gekommen. Getestet wurde hier ein Intervall von 5 Minuten zwischen Ortungspunkten jeweils in Kombination mit einer Burst-Phase von 60 Sekunden (d. h. 720 Ortungspunkte pro Stunde). Diese Einstellung bietet zwar bereits nach anderthalb Tagen interessante Einblicke in das Flugverhalten des Tieres (vgl. Abbildung 9), verbraucht jedoch für einen dauerhaften Einsatz deutlich zu viel Energie. Im Aktionsradius von Neptun und Noah wurde die Funktion der Geofences getestet. An mehreren Tagen hielten sich die Tiere längere Zeit innerhalb der Geofences auf und generierten so eine hohe Anzahl an Ortungspunkten (vgl. Ausreißer bei Neptun und Noah in Abbildung 8). Karte 5 zeigt eine Übersicht über die im Projektgebiet erhobenen Ortungspunkte. In den Karten 6 bis 10 sind die Ortungspunkte der einzelnen Sendertiere vom Zeitpunkt der Besenderung bis zum dargestellt. Tabelle 2: Datenpunkte der fünf besenderten Rotmilane. Die brütenden Altvögel wurden unmittelbar vor dem Ausfliegen der Jungen gefangen, sodass bisher keine Daten aus der Balzphase und der Zeit der Jungenaufzucht vorliegen. BV: Brutvogel; Vj: vorjähriger Nichtbrüter. Sender Status Datenpunkte bis Datenpunkte ohne Geofence/Bursts Fehlkoordinaten* (Tristan) BV (Isolde) BV (Ronja) BV, tot (Neptun) Vj (Noah) BV Summe * Einzeldatensatz ohne geographische Information Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 13

22 Abbildung 8: Zeitliche Verteilung der Ortungspunkte je Sender ab dem Zeitpunkt der Besenderung (Ende Juni bis Ende September 2016). Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 14

23 Abbildung 9: Brutplatz von Ronja zwischen Steinfurt und Heisters (roter Punkt) und ihre Ortungspunkte (hellblau). Die Datenreihen des Burst-Testes sind als einzelne Flugsequenzen zu erkennen (keine farbliche Differenzierung in verschiedene Flughöhen; bis ). Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 15

24 3.4 Landnutzungstypen und Bewirtschaftungsereignisse Maik Sommerhage (NABU Landesverband Hessen) Im Anschluss an die Besenderungen wurden in der letzten Juniwoche alle Landnutzungstypen im Umkreis von 1,5 Kilometern um die Horste der besenderten Vögel im Offenland sowie im Wald erfasst (Karten 12 und 13). Folgende Nutzungstypen wurden unterschieden: Siedlungen und Gebäude, Grünland (intensiv, extensiv), Wald (Laub-, Misch-, Nadelwald sowie Flächen, die zu gleichen Teilen mit Bäumen/Hecken sowie Wiesen bestanden sind), Acker (intensiv, extensiv) mit den Unterscheidungen Hackfrüchte, Raps, Mais, Sommer- und Wintergetreide. Neben den Landnutzungstypen wurden in Teilbereichen wöchentlich Bewirtschaftungsereignisse aufgenommen. Am 6. Juli, 13. Juli, 20. Juli, 27. Juli und 3. August 2016 wurden jeweils auf ca. 200 ha Fläche die primären Aufenthaltsorte der Rotmilane in jeder Woche untersucht (Karten 14-16). Dazu wurden die Senderdaten der Vögel ausgewertet und die Bereiche untersucht, die die Vögel anhand der übermittelten Daten (vorbehaltlich möglicher Abweichungen anhand der Sendertaktungen) am häufigsten aufgesucht hatten. Folgende Bewirtschaftungsereignisse wurden unterschieden: Mahd, Wenden, Entnahme, Ernte, Beweidung, Pflügen, keine Nutzung. Die Erfassung der Landnutzungstypen- und Bewirtschaftungsereignisse findet aufgrund des individuellen Verhaltens (Brutplatzwahl, Einfliegen in Geofences) auch außerhalb der Untersuchungsschwerpunkträume im jeweiligen Horstumfeld des Sendervogels statt. Eine Ausnahme bildet hier das vorjährige Männchen Neptun, da es keinen Horst besetzt hat und erst im kommenden Jahr geschlechtsreif wird. Darüber hinaus fand am 6. Juli 2016 eine Holznutzungskartierung in den Horstbereichen von Tristan und Isolde sowie Noah statt, bei der etwaige forstliche Nutzungen jedoch nicht festgestellt werden konnten. 3.5 Weitere Geodaten Christian Heuck, Pablo Stelbrink, Christian Höfs (Bioplan Marburg) Zu Beginn des Projektes wurden vom Auftraggeber die zwei Projektgebiete Freiensteinau und Ulrichstein abgegrenzt (Untersuchungsgebiete 1 und 2 in Karte 1). Für diese Gebiete liegen ein digitales Geländemodell (DGM) sowie ein digitales Landschaftsmodell (Basis- DLM) vor. Das digitale Landschaftsmodell ist nicht ausreichend aktuell, sodass bei den Auswertungen ausschließlich die im Projekt erhobenen Landnutzungstypen verwendet wurden. Wenn im Frühjahr 2017 die detaillierten Feldfruchtdaten des Invekos-GIS vorliegen (EU-System zur Identifizierung landwirtschaftlich genutzter Parzellen), lassen sich die im Projekt erhobenen Daten zur Landnutzung ggf. ergänzen. Die vom Auftraggeber übermittelten Daten zu bestehenden Windenergieanlagen (WEA) in den beiden Projektgebieten wurden auf Vollständigkeit geprüft und, sofern nötig, um fehlende WEA Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 16

25 ergänzt. Die Windenergieanlagen sind in der Übersichtskarte 1 nur im relevanten Projektbereich dargestellt. Die in den Projektbeiratssitzungen diskutierten HALM-Flächen des NABU befinden sich größtenteils im unmittelbaren Umfeld des Obermooser Teiches (Hessische Programm für Agrarumwelt- und Landschaftspflegemaßnahmen, kurz HALM). Eine Berücksichtigung macht nur im Rahmen der normalen Landnutzungserfassung Sinn und nur, wenn ein in der Nähe brütender Rotmilan besendert wird. Die NABU-Futterstellen liegen abseits der Aktionsräume der besenderten Vögel und können entsprechend nicht berücksichtigt werden (vgl. Karte 1 i. V. m. Karte 5). Daten zu Kollisionsschutzpflanzungen liegen nur zu einer einzelnen Windenergieanlage vor. Weswegen eine statistische Auswertung nicht möglich ist. Zudem wird der entsprechende Windpark von den bisher besenderten Tieren nicht regelmäßig beflogen. 3.6 Witterungsdaten Christian Heuck, Pablo Stelbrink, Christian Höfs (Bioplan Marburg) Die verwendeten Witterungsdaten stammen aus vier verschiedenen Datenquellen (Tabelle 3), deren Lage im Projektgebiet in Karte 4 dargestellt ist. Drei Windparks liefern windparkspezifische Mittelwerte aus 10-Minuten-Intervallen zu Windgeschwindigkeit, Rotordrehzahl, Gondelposition und Außentemperatur auf Gondelhöhe. Die sieben Anlagen des Windparks Freiensteinau sind zudem mit einem Sichtweitenmessgerät ausgestattet. Die Wetterstation des Deutschen Wetterdienstes (DWD) auf dem Hoherodskopf liefert die Daten zu Niederschlagshöhe, Sonnenscheindauer und zum Luftdruck (NN und Stationshöhe) als Mittelwerte aus 10-Minuten-Intervallen. Weiterhin berechnet der DWD aus verschiedenen Witterungsparametern dieser Wetterstation stündliche Werte für die Luftschichtung (Ausbreitungsklassen nach Klug/Manier), die ein maßgeblicher Parameter für die vertikale Ausbreitung von Luftmassen ist (z. B. Thermik). Je labiler die Luftschichtung ist, desto besser sind die Voraussetzungen für Thermik (vgl. Tabelle 4). Als weiterer Faktor, der die Thermik und damit die Flughöhe der Rotmilane beeinflusst, sollen die Albedowerte 1 der verschiedenen Landnutzungstypen berücksichtigt werden. Ergebnisse hierzu sind für den vorliegenden Zwischenbericht noch nicht verfügbar. 1 Die Albedo ist ein Maß für das Rückstrahlvermögen von reflektierenden Flächen. Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 17

26 Tabelle 3: Übersicht der Datenquellen für die verschiedenen Witterungsparameter. Datenquelle Ulrichstein- Platte Helpershain/ Meiches Anzahl Messdaten (WEA) Windgeschwindigkeit [m/sec] x x x Rotordrehzahl [1/min] x x x Gondelposition [ ] x x x Außentemperatur [ C] x x x Sichtweite [km] Niederschlagshöhe [mm] Sonnenscheindauer [min/h] Luftschichtung (Ausbreitungsklassen) Luftstrom/ Freiensteinau* x Wetterstation Hoherodskopf x x x *Daten nur bis Ende Juli 2016 Tabelle 4: Ausbreitungsklassen nach Klug/Manier als Maß für die Luftschichtung. KM Bedeutung 1 Ausbreitungsklasse I (sehr stabil) 2 Ausbreitungsklasse II (stabil) 3 Ausbreitungsklasse III1 (neutral (-stabil)) 4 Ausbreitungsklasse III2 (neutral (-labil)) 5 Ausbreitungsklasse IV (labil) 6 Ausbreitungsklasse V (sehr labil) 7 Ausbreitungsklasse nicht bestimmbar 9 Fehlkennung Ermittlung von Fehlerwerten Während die Daten des DWD einer intensiven Qualitätssicherung unterliegen, müssen die Rohdaten der Windparks auf Messfehler und Geräteausfall hin überprüft werden. Datensätze einzelner WEA, die für alle gemessenen Witterungsparameter den Wert 0 angeben, weisen auf Fehler bei der Datenspeicherung oder auf den kompletten Ausfall der Messgeräte hin. Entsprechend wurden diese Datensätze aus der Datenbank entfernt. Die Wahrscheinlichkeit für vier reale 0 -Werte ist innerhalb des Untersuchungszeitraumes äußerst gering. Bei der Sichtung der Windparkdaten waren darüber hinaus auch offensichtliche Fehlerwerte oder Geräteausfälle für nur einzelne Parameter bzw. Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 18

27 Messgeräte zu erkennen (z. B. kein Wind an nur einer WEA, während Temperaturwerte mit den weiteren WEA übereinstimmen). Statistische Verfahren zur Identifizierung von Ausreißern wurden getestet (Vergleich von Einzelwerten mit der Streuung aller Werte eines Zeitpunktes), erzielten jedoch nicht die erforderliche Genauigkeit. Eine nach Windparks getrennte Auswertung der Daten zeigte jedoch, dass sich beobachtete Fehlerwerte nur in sehr geringem Maße auf den Mittelwert eines Windparks auswirken, sodass für die erforderliche Genauigkeit keine weitere Datenbereinigung erforderlich ist. Im Windpark "Ulrichstein-Platte" war die Streuung (Standardabweichung) zwischen den Messwerten der Außentemperatur der sieben Anlagen nur bei 2,7 % der Messungen größer als 1 C. Bei den Werten der Windgeschwindigkeit, die kleinräumig z. B. durch Bewuchs und Topographie variieren können, weichen die einzelnen WEA in 7,3 % der Messungen um mehr als 1 m/sec ab (vgl. Abbildung 10). In den Windparks "Luftstrom/Freiensteinau" und "Helpershain-Meiches" fallen diese Abweichungen deutlich geringer aus. Da die Varianz der Messwerte innerhalb eines Windparks wie auch zwischen den drei Windparks sehr gering ausfällt, wurde entgegen der ursprünglichen Planung kein weiterer Ausschluss von auffälligen Messwerten durchgeführt. Abbildung 10: Messwerte für Temperatur und Windgeschwindigkeit der sieben Anlagen im Windpark Ulrichstein-Platte. Die Messwerte der einzelnen Anlagen sind in verschiedenen Farben dargestellt (beispielhafter Darstellung von vier Tagen im Juni 2016). Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 19

28 Verwendung der Witterungsdaten Damit durch die häufig große Distanz zwischen Rotmilan-Ortungspunkten und den Wetterstationen keine falschen Daten verwendet werden, erfolgt eine Aggregation der Werte über 60 Minuten für die Daten zu Niederschlagshöhe, Sonnenscheindauer, Außentemperatur und Windgeschwindigkeit. Die Daten zur Luftschichtung liegen bereits als stündliche Werte vor. Jedem Ortungspunkt werden anschließend bis zu einer maximalen Entfernung von 30 km die Mittelwerte der nächstgelegenen Datenquelle für Windgeschwindigkeit, Außentemperatur, Niederschlagshöhe, Sonnenscheindauer und Luftschichtung zugeordnet. Diese räumliche Begrenzung stellt sicher, dass weitere Flüge wie beispielsweise die Ausflüge von Neptun nach Nürnberg in der Analyse der Witterungsdaten nicht berücksichtigt werden. Die Daten zu Rotordrehzahl und Gondelposition werden nur für Analysen innerhalb der Windparks verwendet. Da Nebel ein sehr lokales Ereignis ist, können diese Daten nur im unmittelbaren Umfeld des Windparks Freiensteinau verwendet werden. Hier liegen aktuell nur wenige Ortungspunkte vor, sodass der Paramater Sichtweite zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch nicht verwendet werden kann. Zukünftig soll im Umfeld der Windparks im Rahmen der wöchentlichen Landbewirtschaftungserhebungen auch der Aspekt Sichtweiteeinschränkungen zumindest verbal mit erfasst werden. Aktuell wird geprüft, ob über die bisherigen Datensätze hinaus auch Regenradardaten des DWD verwendet werden können. Diese Daten sind räumlich besser aufgelöst und ermöglichen entsprechend eine Verschneidung der Rotmilan-Ortungspunkte mit zeitgleichen und vor Ort erfassten Niederschlagsdaten. Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 20

29 3.7 Datenaufbereitung und Auswertung Christian Heuck, Pablo Stelbrink, Christian Höfs (Bioplan Marburg) Kalibrierung der Höhendaten Die Genauigkeit der Höhenermittlung per GPS hängt stark von der Anzahl an Satelliten ab, zu denen das Gerät Empfang hat. Abhängig vom Relief des Geländes und dem Aufenthaltsort des besenderten Tieres muss mit regelmäßigen Schwankungen in der Genauigkeit gerechnet werden (z. B. in Tallagen oder im Bereich von Waldrändern). Um die Genauigkeit der Höhenermittlung für die Rotmilantelemetrie im Vogelschutzgebiet Vogelsberg zu verbessern, wurden Sender gewählt, die neben der Höhenermittlung per GPS auch eine Höhenermittlung mittels Altimeter ermöglichen. Die verwendeten Telemetriesender von Ornitela nutzen die barometrische Höhenformel, um auf Basis des Normaldrucks auf Meereshöhe p0 = 1013,25 hpa und des vom Sender- Altimeter gemessenen Luftdrucks einen Höhenwert in Metern zu ermitteln. Da der Luftdruck jedoch je nach Witterungslage schwankt, kommt es zu Ungenauigkeiten bei der Höhenermittlung. Diese Ungenauigkeiten können jedoch anhand von lokalen Luftdruckdaten (Wetterstation Hoherodskopf), die auf einer konstanten Höhe gemessen werden, korrigiert werden. Die barometrische Höhenformel beschreibt die Abhängigkeit des Luftdrucks von der Höhe bis zu einer maximalen Höhe von 11 km auf Basis der Internationalen Standardatmosphäre (Temperatur 15 C = 288,15 K, Luftdruck p0 = 1013,25 hpa, Temperaturgradient 0,65 K pro 100 m). 0 0,0065 K m 5, p h p ,15K Formel 1 p h ,77m h 5, Wird diese Formel nach der Höhe h aufgelöst, kann ein gemessener Luftdruck ph in die damit korrespondierende Höhe in Metern (m) umgerechnet werden. Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 21

30 288,15K ph h 1 K p 0, m ph 44330,77m 1 p0 1 5, Formel 2 Um bei der Höhenberechnung die Schwankungen des Luftdrucks zu korrigieren, wird in einem ersten Schritt die Formel 1 genutzt, um den vom Sender-Altimeter gemessenen Luftdruck ph zu berechnen. Im zweiten Schritt wird die Formel 2 zur Berechnung der korrigierten Höhe verwendet. Dafür werden in die Formel für ph die von den Datenloggern gemessenen Luftdruckwerte eingesetzt und p0 durch die zum jeweiligen Zeitpunkt an der Wetterstation Hoherodskopf gemessenen und auf NN normierten Luftdruckwerte ersetzt. Beispielhaft ist das Ergebnis dieser Korrektur in Abbildung 11 dargestellt. Dieser mit dem gemessenen Luftdruck korrigierte Wert gibt die Höhe über dem Ellipsoid 2 an. Das zur weiteren Berechnung der Flughöhe verwendete DGM gibt die Geoid 3 -Höhe an. Entsprechend muss die wie oben beschrieben ermittelte Flughöhe für diese Differenz zwischen Geoid und Ellipsoid (Geoidundulation) korrigiert werden. Hessenweit beträgt die Geoidundulation zwischen + 45 m und + 49 m. Aktuell werden alle Rotmilan-Ortungspunkte mit + 48 m (dem ca.-wert für den Vogelsberg) korrigiert. Diese Genauigkeit ist ausreichend, da sie im Rahmen der Ungenauigkeit des Barometers liegt. Durch dieses Kalibrierungsverfahren wird eine hohe Genauigkeit der Höhendaten erreicht, die über die bisher meist verwendete Flughöhenmessung per GPS nicht erreicht wird. Die Unterschiede in der Genauigkeit der über Altimeter und GPS ermittelten Höhendaten werden im Frühjahr 2017 quantifiziert. 2 Ein Ellipsoid ist die u. a. als Grundlage für Vermessungsnetze berechnete Erdfigur. 3 Das Geoid ist die physikalische Erdfigur. Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 22

31 Abbildung 11: Beispielhafte Korrektur der Höhendaten für den Sendervogel Noah. Oben: Am Hoherodskopf gemessene Luftdruckschwankungen, anhand derer die Senderdaten korrigiert werden sollen (Zeitraum Ende Juni 2016). Mitte: Unkorrigierte Höhenangaben (Altimeter roh), für den Luftdruck am Hoherodskopf korrigierte Höhenangaben (Altimeter korrigiert) und Höhendaten des GPS im Vergleich. Unten: Detailansicht für den Klassifizierung der Flugaktivität Für die Auswertung des Flugverhaltens (Flughöhe, Flugradius) in Abhängigkeit der Witterung müssen möglichst alle Ortungspunkte, die nicht im Flug aufgenommen werden, aus dem Datensatz entfernt werden. Nach Sichtung der Milandaten für Geschwindigkeit und Flughöhe sowie einem Abgleich mit publizierten Werten werden für die Analyse der Flughöhe nur Ortungspunkte berücksichtigt, bei denen die gemessene GPS- Geschwindigkeit mehr als 10 km/h beträgt (vgl. Nathan et al. 2012, Duerr et al. 2012, Phipps et al. 2013). Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 23

32 3.7.3 Flughöhe und Witterung Ob und in welcher Form das Flugverhalten der Rotmilane von der Witterung abhing, wurde mit drei statistischen Modellen analysiert. Die Modelle identifizieren Abhängigkeitsstrukturen in den zugrundeliegenden Daten. Da die einzelnen Witterungsvariablen nicht unabhängig voneinander sind, sollte ihr Einfluss auf das Flugverhalten nicht in einzelnen Modellen untersucht werden. Aus diesem Grund wurden multiple Modelle gewählt, in denen der Einfluss aller Witterungsvariablen gemeinsam getestet wird. Je nach Struktur der abhängigen Variable (Flugverhalten) wurden lineare (kontinuierliche Struktur der Variable, Flughöhe in Metern) bzw. generalisierte lineare Modelle mit angenommener Binomialverteilung (kategoriale Struktur der Variable mit zwei Stufen) berechnet (vgl. Korner-Nievergelt et al. 2015). Um Unterschiede im Flugverhalten zwischen den Vogelindividuen zu berücksichtigen, wurde die Vogel-ID als random-effekt 4 in alle Modelle mit aufgenommen und damit alle Modelle als gemischte Modelle berechnet. Aus Gründen der zeitlichen Vergleichbarkeit wurden in allen Modellen Ortungspunkte aus Burst- und Geofence-Datenaufnahmen ausgeschlossen. Von den ohne Burst und Geofence-Daten aufgenommenen Ortungspunkten wurden gemäß den unter benannten Kriterien Ortungspunkte im Flug erfasst Ortungspunkten konnten Daten mindestens einer Witterungsvariable zugeordnet werden (maximal 30 km zwischen Ortungspunkt und Witterungsdatenquelle). In die statistischen Modelle wurden jedoch nur Ortungspunkte aufgenommen, denen Daten aller Witterungsvariablen zugeordnet werden konnten (N=28.754, davon im Flug). Flugaktivität (Flug/kein Flug) Um zu testen, ob die Flugaktivität von den Witterungsvariablen beeinflusst wurde, wurde ein generalisiertes lineares gemischtes Modell mit der Flugaktivität als abhängiger Variable verwendet. Als unabhängige (erklärende) Variablen wurden die fünf Witterungsvariablen Niederschlag, Windgeschwindigkeit, Sonnenscheindauer, Temperatur und Luftschichtung verwendet. Damit die berechneten Effektstärken verglichen werden können, wurden die fünf Witterungsvariablen z-standardisiert (Transformation der Daten zu einer Verteilung mit jeweils Mittelwert µ=0 und Streuung σ=1). Die Vogel-ID wurde als random-effekt in das Modell aufgenommen. Damit ein Vergleich zwischen Flug und nicht Flug möglich ist, sollten nur Witterungsverhältnisse betrachtet werden, während der die Vögel die Möglichkeit zum Fliegen hatten. Daher wurden Ortungspunkte während der Nachtstunden (22:00 05:00 Uhr MESZ) nicht mit in das Modell aufgenommen (vgl. Abbildung 12). In 4 Im Gegensatz zu den gängigen erklärenden Variablen, den fixed effects, kategorisiert ein random effect die Datenpunkte (hier nach Vogel-ID), die Stärke oder Richtung eines random effects ist jedoch unbekannt und wird im Modell nicht geschätzt. Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 24

33 diesem Modell wurden damit Daten von insgesamt Ortungspunkten (davon im Flug) analysiert. Flughöhe Neben dem Einfluss der Witterung auf die Flugaktivität (Flug/kein Flug) wurde weiterhin der Einfluss auf die Flughöhe der Rotmilane analysiert. Hierfür wurde zunächst ein lineares gemischtes Modell gerechnet (vgl. Korner-Nievergelt et al. 2015). Als abhängige Variable wurde die korrigierte barometrische Flughöhe, d. h. kontinuierliche Zahlen, verwendet (ebenfalls z-standardisiert). Als erklärende Variablen wurden wie im ersten Modell die z- standardisierten fünf Witterungsvariablen verwendet. Die Vogel-ID wurde erneut als random-effekt mit aufgenommen. Als Datengrundlage dienten alle Ortungspunkte während des Flugs. Außerdem enthielt der Datensatz nur Daten von vier Rotmilanen, da der Milan Ronja sich nicht in Bereichen aufgehalten hat, für die DGM-Daten im Projekt vorlagen. Somit konnte für Ronja keine Kalibrierung der Höhendaten vorgenommen werden. In diesem Modell wurden damit Daten von insgesamt Ortungspunkten analysiert. Da für manche Datengrundlagen generalisierte Modelle mit kategorialen Variablen sensitiver für mögliche Zusammenhänge sind, wurde in einem dritten Verfahrensschritt die Flughöhe der Milane nicht mit kontinuierlichen Höhendaten, sondern mit einer kategorisierten Flughöhe analysiert. Die Flughöhe wurde hierbei in hoch fliegende Milane ( 80m, auf und über WEA-Rotorhöhe) und tief fliegende Milane (< 80m, unter WEA- Rotorunterkante) kategorisiert und als abhängige Variable in einem generalisierten linearen gemischten Modell verwendet. Als erklärende Variablen wurden erneut die fünf z-standardisierten Witterungsvariablen verwendet und die Vogel-ID als random-effekt in das Modell aufgenommen. Als Datengrundlage dienten erneut alle Ortungspunkte während des Flugs von vier Milanen (N=7.053). Ebenfalls getestet wurde der Einfluss der Witterungsvariablen auf die Flughöhe in vier Kategorien (unter 50 m (niedrige Nahrungssuchflüge), m (unter Rotorhöhe), m (Rotorhöhe), über 190 m (über Rotorhöhe)). Dieses Modell erbrachte inhaltlich die gleichen Ergebnisse wie das Modell zur Analyse der Flughöhe in zwei Kategorien. Die Ergebnisse werden daher nicht gesondert dargestellt. Modellberechnung Die Modellberechnungen sind mit dem Paket lme4 (Bates et al. 2015) in der Software R (R Core Team 2016) erfolgt. In allen Modellen wurde für jede Witterungsvariable die Effektstärke mit Standardfehler sowie mit dem Paket multcomp (Hothorn et al. 2008) die Signifikanz der Zusammenhänge berechnet. Als signifikant angesehen wurden Zusammenhänge mit einem p-wert < 0,01. Mit dem Paket MuMIn (Barton 2016) wurde für jedes Modell als Bestimmtheitsmaß der R²-Wert berechnet. Der R²-Wert gibt den Anteil der durch das Modell erklärten Varianz an der Gesamtvarianz in den Daten der abhängigen Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 25

34 Variable (Flugaktivität, Flughöhe) an (R² = 1 entspricht 100 %). Zusätzlich wurde für jedes Modell der marginal R²-Wert berechnet, der den Anteil der Varianz angibt, der nur durch die Witterungsvariablen und nicht durch Unterschiede zwischen den Vögeln erklärt wird. Weiterhin wurden mit dem Paket hier.part (Walsh & Nally 2013) die R²-Werte für jede einzelne Witterungsvariable berechnet. Zu beachten ist, dass in statistischen Modellen mit hohen Stichprobengrößen, wie es in den drei gerechneten Modellen der Fall ist, sehr häufig statistisch signifikante Zusammenhänge aufgedeckt werden (p < 0,01). Diese Zusammenhänge müssen jedoch ökologisch nicht zwangsläufig von großer Relevanz sein. Die ökologische Bedeutung von Einflussfaktoren kann nur unter gemeinsamer Betrachtung von p-, R²-Wert und Effektstärke eingeschätzt werden. Zur Visualisierung der Zusammenhänge wurden Angebot-Nachfrage-Grafiken erstellt. Das Angebot ist hierbei die Gesamtmenge aller Ortungspunkte (außer Burst- und Geofence- Punkte) die bei bestimmten Witterungsverhältnissen aufgenommenen wurden. Dem gegenüber gestellt wurde die Anzahl der Ortungspunkte im Flug bei den gleichen Witterungsverhältnissen (Abbildung 14). Weiterhin wurde der jeweilige prozentuale Anteil von Ortungspunkten im Flug an der Gesamtmenge aller Ortungspunkte berechnet, was die über- oder unterproportionale Flugaktivität bei bestimmten Witterungszuständen verdeutlicht. Analog hierzu wurde in einer zweiten Grafik die Anzahl an Ortungspunkten mit über 80 m Flughöhe der Gesamtzahl an Ortungspunkten im Flug gegenübergestellt (ebenfalls kategorisiert nach Witterungsverhältnissen, Abbildung 16) Raumnutzung der Rotmilane Zur Visualisierung der Raumnutzung von Noah, Tristan und Isolde wurden fünfstufige Rasterkarten erstellt (Karten 17-19). Die gewählte Kantenlänge der Raster beträgt 100 m, die Kategorisierung erfolgte automatisch in Abhängigkeit der jeweiligen Gesamtzahl an Ortungspunkten der verschiedenen Rotmilanindividuen sowie auf deren Verteilung über die Rasterzellen (natural breaks/jenks). Da Neptun als Nichtbrüter einen äußerst großen Aktionsraum hatte und Ronja nur für kurze Zeit Daten sendete, wurden für diese beiden Vögel keine Rasterkarten erstellt. Aktionsraumanalyse: Homeranges-MCP (Minimum Convex Polygon) Der Aktionsraum ist das von einem bestimmten Tier regelmäßig genutzte Gebiet ("home range", Burt 1943). Eine gängige Methode zur Berechnung von Aktionsraumgrößen ist die Minimum Convex Polygon (MCP) Methode. Hierbei wird das kleinste mögliche Polygon um die vorhandenen Ortungspunkte gelegt. In dieser Studie wurden vergleichend die 95 %, 70 %, 60 % und 50 % MCP als Maß für Homerange-Analysen gewählt. Die Prozentzahl gibt an, wie hoch der Anteil eingeschlossener Ortungen in der Analyse ist. Zum Beispiel werden bei einem 95 % MCP die 5 % der Ortungen, die am weitesten außerhalb liegen, aus dem Polygon ausgeschlossen. Die Berechnungen erfolgten mit dem R-Paket adehabitathr Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 26

35 (Calenge 2015). Burst- und Geofencedaten wurden nicht berücksichtigt. Der Milan Ronja lieferte lediglich für zehn Tage Daten, was keine sinnvolle Homerange-Berechnung zulässt. Ab 2017 werden Telemetriedaten über den gesamten Verlauf einer Brutsaison vorliegen, anhand derer dann über monatsweise Berechnungen der MCP phänologische Unterschiede in der Aktionsraumgröße dargestellt werden können. Raumnutzung in Abhängigkeit der Horstdistanz Da der Horst das Zentrum der Aktivität während der Brutzeit darstellt, wurde ermittelt, wie der Anteil der Ortungspunkte sich über die Distanz zum Horst verteilt. Dazu wurden prozentuale Anteile an Ortungen für die brütenden Individuen Noah, Isolde und Tristan in Abhängigkeit zur Horstdistanz berechnet. Diese Berechnung wurde für alle Ortungspunkte sowie für nur-flug -Ortungspunkte (> 10 km/h) über den gesamten Zeitraum und für jeden Monat getrennt durchgeführt. Landnutzungstypen und Bewirtschaftungsereignisse Anhand einer räumlichen Verschneidung der Telemetriedaten mit den erfassten Landnutzungstypen und Bewirtschaftungsereignissen lässt sich die Frequentierung der entsprechenden Flächen quantifizieren. Um eine Verzerrung der Ergebnisse durch die Horstbindung zu vermeiden, wurden Landnutzungsdaten im 200 m Radius um den Horst und Ortungspunkte zwischen 22:00 und 5:00 Uhr ausgeschlossen. Auch Burst- und Geofencedaten wurden nicht berücksichtigt. Zur Visualisierung der Frequentierung verschiedener Landnutzungstypen wurde für jeden Landnutzungstyp die Anzahl an Ortungspunkten und demgegenüber die gemäß der jeweiligen Flächengröße bei angenommener gleichmäßiger Nutzung der Fläche zu erwartende Anzahl an Ortungspunkten dargestellt. So lässt sich eine über- oder unterproportionale Nutzung eines bestimmten Landnutzungstyps erkennen. Für die Bewirtschaftungsereignisse werden im Anhang die Rohdaten dargestellt Flugverhalten im Umfeld der Windparks Für den ersten Zwischenbericht wurde eine deskriptive Darstellung der Geofence-Daten aus dem Windpark Ulrichstein-Platte vorgenommen (Kapitel 4.2.4). Um eine mögliche Beziehung zwischen Flugereignissen im Windpark und der vorherrschenden Witterung zu veranschaulichen wurden Balkendiagramme gewählt. Hier wurde jeweils die Anzahl an Ortungspunkten während bestimmter Witterungsverhältnisse dargestellt. Demgegenüber wurden die - gemäß der Zeit, die diese Witterungsverhältnisse vorherrschten und bei gleichmäßiger Verteilung der Flugereignisse im Windpark zu erwartenden Anzahlen an Ortungspunkten aufgetragen. Neben der Witterung wurde hier auch die Rotordrehzahl der WEA betrachtet. Als Datengrundlage dienten alle Ortungspunkte im Geofence um den Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 27

36 Windpark bzw. Witterungsverhältnisse zwischen Besenderung und Ende September während der Tagstunden (5-22 Uhr). Der Vergleich der Frequentierung verschiedener Ringpuffer um Windparks könnte im weiteren Projektverlauf Hinweise auf ein potenzielles, großräumiges Umfliegen der Milane von ganzen Windparks geben. Um ein potenzielles, kleinräumiges Umfliegen einzelner Windenergieanlagen zu untersuchen, sind zudem folgende Analysen geplant: Die Geofence-Bereiche um Windparks werden in Rasterzellen eingeteilt, mit denen sich dann überprüfen lässt, ob Rasterzellen, die WEA enthalten, weniger beflogen werden als andere Zellen. Gleichermaßen könnten Kranstellflächen und/oder Zuwegungen berücksichtigt werden. In einem weiteren Schritt kann diese Analyse auf den Nahbereich in Rotorhöhe beschränkt werden. Um neben dem Einfluss der WEA auch weitere Parameter, wie z. B. Landnutzungstyp, Bewirtschaftungsereignisse oder die Rotordrehzahl vergleichbar zu berücksichtigen, soll im weiteren Projektverlauf eine Step-Selection-Function (SSF) Analyse durchgeführt werden (Thurfjell et al. 2014). Bei dieser Analyse-Methode der Bewegungsökologie werden die per Telemetrie aufgenommenen Bewegungsschritte (Schritt von einem Ortungspunkt zum nächsten) unter Berücksichtigung der zu untersuchenden Parameter mit vom Computer generierten Zufallsschritten verglichen. Jedem realen und zufällig generierten Bewegungsschritt werden die entsprechenden Parameter-Werte (WEA-Präsenz-Absenz, Landnutzungstyp, Bewirtschaftungsereignis, Rotordrehzahl, Witterung etc.) zugeordnet, um deren Einfluss auf die Schrittwahl zwischen aufeinanderfolgenden Ortungen zu testen. Diese Analysen sind allerdings erst dann sinnvoll, wenn mehr Daten aus unterschiedlichen Windparks von möglichst mehreren Vögeln vorliegen. Zudem könnten die Fluggeschwindigkeit und die Flughöhe in Relation zur Entfernung zu WEA Hinweise auf verändertes Flugverhalten im Nahbereich von WEA geben. Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 28

37 4 Erste Ergebnisse 4.1 Horstbaum- und Revierkartierung sowie Bruterfolg Maik Sommerhage (NABU Landesverband Hessen) Siedlungsdichte in den Untersuchungsgebieten Ulrichstein und Freiensteinau im Jahr 2016 Der landesweite Durchschnitt der Siedlungsdichte liegt gemäß Artenhilfskonzept Rotmilan Hessen von Gelpke & Hormann (2012) bei 5,5 Brutpaaren auf 100 Quadratkilometern mit Schwerpunkten in den Mittelgebirgen wie Vogelsberg, Rhön, Westerwald und Rothaargebirge. Im Vogelsberg werden traditionell hohe Siedlungsdichten erreicht (PNL 2011). Allerdings fehlen hier über längere Zeiträume und auf größerer Fläche methodische Erfassungen zu der Art. Im 131 Quadratkilometer großen Untersuchungsgebiet bei Ulrichstein brüteten Paare, was einer Siedlungsdichte von rund 20 Paaren auf 100 Quadratkilometern entspricht. Bei Freiensteinau, einem ca. 84 Quadratkilometer großen Untersuchungsgebiet, brüteten Brutpaare. Dies entspricht etwa 27 Brutpaaren auf 100 Quadratkilometern. Die Siedlungsdichten aus 2016 liegen somit in beiden Gebieten deutlich über den Werten, die u. a. im Rahmen der Grunddatenerhebung (PNL 2011) ermittelt wurden (75 Paare auf ha entsprechen knapp 12 Paaren auf 100 Quadratkilometern) Besetzte Horste 2016 und Vergleich mit den vorliegenden Daten des Integrativen Gesamtkonzepts (IGK) für das EU-Vogelschutzgebiet Vogelsberg Im Hinblick auf die Aufstellung des Teilregionalplans Erneuerbare Energien Mittelhessen, der im November 2016 verabschiedet wurde, wurde das Integrative Gesamtkonzept für das Vogelschutzgebiet erarbeitet (Regierungspräsidium Gießen 2015). Eine relevante Fachgrundlage des integrativen Gesamtkonzepts - insbesondere im Hinblick auf den windkraftsensiblen Avifaunabestand und die für ihn relevanten Habitate - bildet die regionalplanerische FFH-Voruntersuchung zur Windenergie-Vorranggebietsplanung im Vogelschutzgebiet Vogelsberg (TNL 2015). Darin wurde der Datenbestand zur Avifauna und somit auch für den Rotmilan fortgeschrieben. Der Rotmilan gilt gemäß des IGK als besonders vorbelastet durch die Windenergie-Nutzung im Vogelsberg, auch wenn er derzeit einen günstigen Erhaltungszustand aufweist. Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 29

38 Daher wurden im Rahmen des IGK ausschließlich Vorbelastungsbereiche für den Windenergieausbau gewählt (z. B. Windenergie-Standorte mit Altanlagen). Hier wurden umfassend Vermeidungsmaßnahmen (z. B. Anlage von Kollisionsschutzpflanzungen, Betriebszeitenregelungen der Windenergieanlagen u. a. während Mahdzeiträumen, Aufwertung von Grünlandhabitaten mit Jagdfunktion sowie ergänzend sofort wirksame populationsstützende Maßnahmen an anderer Stelle des Vogelschutzgebietes) sowie der Ersatz der Altanlagen durch höhere Anlagentypen konzipiert. Für die Art, die ein ausreichendes Angebot an offenen, gut einsehbaren Jagdhabitaten (u. a. Grünland) und stabile Bruthabitate benötigt, sind zudem im Vogelschutzgebiet Entwicklungsmaßnahmen im Rahmen des Gebietsmanagements erforderlich. Damit diese funktional umgesetzt werden und möglichst vielen Vögeln zugutekommen, sind Erkenntnisse über die Standorte der Horste und der Revierzentren von großer Bedeutung, u. a. auch um Maßnahmen in Überlappungsräume mehrerer Paare zu lenken. Die Karten 2 und 3 im Anhang zeigen den Datenstand der Kartierung aus dem Jahr 2016 im Vergleich zu den im Rahmen des Integrativen Gesamtkonzeptes zusammengetragenen Daten. Die Kartierungsergebnisse aus dem Jahr 2016 im Rahmen dieses Projekts verdeutlichen, dass es zu einer Vielzahl von Horstaufgaben gegenüber den Daten des Integrativen Gesamtkonzepts (IGK) gekommen ist. Bei einem überwiegenden Teil der Paare ist davon auszugehen, dass zwischenzeitlich neue Horste in der unmittelbaren Umgebung der bislang bekannten Horststandorte besiedelt wurden und es somit zu natürlichen kleineren Verschiebungen gekommen ist. Gründe für die Umzüge sind nicht bekannt, könnten allerdings mit erfolglosen Bruten (nach solchen kommt es regelmäßig zu Umzügen (vgl. Gelpke & Hormann 2012) sowie Verlusten von Horstbäumen (u. a. durch witterungsbedingte Abstürze) in Verbindung stehen. Abschließende und insbesondere valide Aussagen darüber lassen sich erst nach mehrjährigen Erfassungen tätigen. Ein relevanter methodischer Unterschied ist, dass im Rahmen dieses Projekts auf 131 qkm im Untersuchungsbereich Ulrichstein und auf 84 qkm im Untersuchungsbereich Freiensteinau Rotmilane erfasst wurden. Die Daten aus dem IGK stammen hingegen aus vergleichsweise kleineren Kartiereinheiten sowie verschiedenen Erfassungsjahren - u. a. aus der Grunddatenerhebung (GDE) für das EU-Vogelschutzgebiet (PNL 2011), aus dem hessischen Brutvogelatlas (HGON 2010), aus mehreren Windenergieplanungen sowie Hinweisen von Naturschutzverbänden. Da hierüber in die Unterlagen zum IGK stetig allerdings bezogen auf einzelne Teilflächen - neue Erkenntnisse eingeflossen sind, die älteren Daten dabei jedoch als Wechselhorste Bestandteil des IGK blieben, sind in den Abbildungen 1 und 2 zahlreiche Wechselhorste dargestellt. TNL (2015) schreibt dazu: Sofern mehrere Nachweise einem Revier zugeordnet werden konnten, wurde davon der aktuellste Nachweis als Revier Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 30

39 gekennzeichnet; alle weiteren Nachweise als Wechselhorste, sofern hier diese Funktion aufgrund der vorhandenen Lebensraumausprägung anzunehmen war. Das IGK stellt also Ergebnisse der vergangenen 10 Jahre dar. Diese summarische Darstellung erschwert einen Vergleich mit den aktuellen Erfassungsergebnissen hinsichtlich des Gesamtbestandes der vorkommenden Rotmilane. Verdichtungsräume sind allerdings sowohl innerhalb des IGK als auch bei den Erfassungen im Jahr 2016 im Rahmen des Projekts zu sehen und bleiben im Wesentlichen unverändert. Maßgeblich hierfür dürften in den jeweiligen Räumen die Habitatausstattungen sein, sowohl in den Wald- wie auch in den Offenlandbereichen Bruterfolg kam es zu einer größeren Zahl erfolgloser Bruten (s. Karten 2 und 3). Mit den andauernden Regenschauern mit Gewittern und Stürmen kam es vor allem im Mai 2016 zu Brutabbrüchen, so dass davon ausgegangen werden kann, dass Eier auskühlten oder aber sehr kleine Jungvögel auf den nassen Horsten zu Tode kamen. Dies betrifft bei einer Brutdauer von ca. 33 Tagen insbesondere diejenigen Paare, die Mitte April mit der Brut begonnen haben. Die durchgeführte Horst- und Revierkartierung legt nahe, dass nur jene Paare, die entweder Anfang April oder Ende April mit der Brut begannen, erfolgreich waren. Im Vogelsberg (große Teile liegen über 400 bzw. 500 Meter über NN) begann 2016 der überwiegende Teil der Rotmilanpopulation Mitte April mit der Brut. Von 23 Paaren waren im Raum Freiensteinau 11 erfolgreich, bei Ulrichstein waren von 26 Brutpaaren nur 8 erfolgreich (siehe Anhang 3 sowie Karten 2 und 3). Somit waren über 50 Prozent aller Paare in den Untersuchungsräumen bei Freiensteinau und Ulrichstein in 2016 erfolglos. Nach Stürmen konnten an 6 Horsten in der zweiten Maihälfte Sturmschäden festgestellt werden, wobei 4 Horste abgerutscht waren und die beiden weiteren am Boden lagen. Weitere Gründe für erfolglos verlaufende Bruten waren die Prädation durch: 3 x Uhu, 2 x Waschbär, 1 x Habicht. In diesen Fällen fanden sich entsprechende Spuren in den Horstbereichen. 4.2 Erste Auswertungen der Telemetriedaten Christian Heuck, Pablo Stelbrink, Christian Höfs (Bioplan Marburg) Die bisherige Datenaufnahme während der Brutzeit des Jahres 2016 muss als Projekt- Testphase angesehen werden. Die Datenaufnahme der Telemetriesender erfolgte aufgrund der notwendigen Ermittlung von Akku-verträglichen Taktungen sehr heterogen Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 31

40 (vgl. Kapitel 3.3) und ermöglicht nur einen eingeschränkten zeitlichen Vergleich als auch einen eingeschränkten Vergleich zwischen den besenderten Tieren. Zudem beschränkt sich die Auswertung der Flughöhe auf Bereiche, für die im Projekt bislang ein DGM vorliegt, da nur hier eine Kalibrierung der Höhendaten durchgeführt werden kann. Die nachfolgenden Auswertungen stellen entsprechend eher methodische Beispiele als bereits aussagekräftige Ergebnisse dar. Trotz alledem geben die bisherigen Auswertungen zum einen wichtige Hinweise für methodische Korrekturen im Hinblick auf die weiteren Untersuchungen und zum anderen einen realistischen Ausblick auf die zu erwartenden Ergebnisse des Projektes Flugaktivität der Milane im Tagesverlauf Als Maß für die Flugaktivität dient der Anteil an Ortungen im Flug an der Gesamtzahl der Ortungen (ohne Burst- und Geofencedaten). Flugaktivität konnte zwischen 03:36 und 23:19 Uhr nachgewiesen werden (Abbildung 12). Anteile von über 40 % pro Stunde wurden in der Zeit zwischen 10 und 17 Uhr erreicht. Abgesehen vom nicht brütenden Neptun war die Flugaktivität zwischen 12 und 13 Uhr bei allen Milanen am höchsten (Abbildung 13). Im weiteren Projektverlauf sollen mögliche Änderungen der Tagesphänologie im Verlauf der Brutzeit analysiert werden. Weiterhin wird geprüft, ob die Tagesphänologie der Flugaktivität von der Tagesphänologie bestimmter Witterungsparameter abhängt. Abbildung 12: Flugaktivität in Abhängigkeit von der Tageszeit. Dargestellt ist der Anteil Ortungen im Flug an der gesamten Ortungszahl für jede ganze Stunde ohne Burst-und Geofencedaten (Zeitraum ab Besenderung 22. Juni bis 30. September 2016, N = ). Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 32

41 Abbildung 13: Flugaktivität in Abhängigkeit von der Tageszeit. Dargestellt ist der Anteil Ortungen im Flug an der gesamten Ortungszahl für jede ganze Stunde ohne Burst- und Geofencedaten, differenziert nach Monaten und den fünf Milanen (Zeitraum ab Besenderung 22. Juni bis 30. September 2016). Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 33

42 4.2.2 Flugaktivität und Flughöhe in Abhängigkeit der Witterung Flugaktivität (Flug/kein Flug) Das statistische Modell zur Analyse der Flugaktivität zeigte einen signifikant negativen Effekt von Niederschlag und Temperatur sowie einen signifikant positiven Effekt von Windgeschwindigkeit, Sonnenscheindauer und labiler Luftschichtung auf die Flugaktivität (Tabelle 5). Das Gesamtmodell erklärte jedoch nur 11,5 % der Varianz in den Flugaktivitäts- Daten (R² = 0,115). 9,4 % der Varianz wurde hierbei von den fünf Witterungsvariablen erklärt (marginal R² = 0,094). Bei der Betrachtung der einzelnen Witterungsvariablen kann am ehesten für die Sonnenscheindauer mit einem R² = 0,037 und einer Effektstärke (± StdF) von 0,41 ± 0,02 von einem sehr schwachen positiven Effekt der Sonnenscheindauer auf die Flugaktivität ausgegangen werden. Die anderen vier Witterungsvariablen erklären nur einen sehr geringen Teil der Flugaktivität (jeweils weniger als 3 %, vgl. Tabelle 5). Insgesamt lässt sich auf Basis der bisherigen Daten sagen, dass die untersuchten fünf Witterungsvariablen trotz statistisch festgestellter Signifikanz keinen deutlichen Einfluss auf die Flugaktivität (Flug/nicht Flug) haben. In Abbildung 14 ist eine Tendenz von hoher Flugaktivität bei hohen Temperaturen erkennbar. Nach dem berechneten multiplen Modell besteht jedoch ein negativer Einfluss der Temperatur (Tabelle 5). In einem linearen Modell mit nur der Temperatur als erklärender Variable zeigt sich ein signifikant positiver Effekt auf die Flugaktivität, jedoch auch mit nur einem sehr geringen Anteil an erklärter Varianz (0,23 ± 0,01, p < 0,001, marginal R² = 0,015). Der Unterschied in der Effektrichtung zwischen den beiden Modellen ist auf Interaktionen bzw. Abhängigkeiten zwischen den Witterungsvariablen (hier z. B. Temperatur und Sonnenscheindauer) zurückzuführen, die in dem multiplen Modell mit betrachtet werden. Temperatur und Sonnenscheindauer sind miteinander korreliert (R² = 0.32), der Modellstatistik zufolge hat die Sonnenscheindauer und nicht die Temperatur einen positiven Einfluss auf die Flugaktivität. Aufgrund des sehr geringen Anteils an erklärter Varianz darf eine tiefergehende ökologische Interpretation dieser Ergebnisse jedoch nicht durchgeführt werden. Aus Abbildung 14 kann nach aktueller Datenlage nur geschlossen werden, dass Milane bei Temperaturen über 33 C überproportional häufig fliegen, diese Temperaturen aber auch nur sehr selten vorkommen. Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 34

43 Tabelle 5: Modellstatistik eines generalisierten linearen gemischten Modells (Binomialverteilung) mit der kategorisierten Flugaktivität (Flug/nicht Flug) als abhängige, fünf Witterungsvariablen als erklärenden Variablen (alle Variablen z- standardisiert) und der Vogel-ID als random-effect. N=27.321; R² = 0,115 (Gesamtmodell); marginal R² = 0,094 (Witterungsvariablen). Witterungsvariable Effektstärke ± Standardfehler p - Wert R² Niederschlag ± 0,02 < 0,001 0,002 Windgeschwindigkeit 0,37 ± 0,02 < 0,001 0,005 Temperatur - 0,10 ± 0,02 < 0,001 0,013 Sonnenscheindauer 0,41 ± 0,02 < 0,001 0,037 Luftschichtung 0,36 ± 0,02 < 0,001 0,027 Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 35

44 Abbildung 14: Verteilung der Flugaktivität (Anzahl der Ortungspunkte im Flug, rot) über die Häufigkeit von bestimmten Zuständen von fünf Witterungsparametern (Anzahl aller Ortungspunkte, schwarz) und der prozentuale Anteil von Ortungspunkten im Flug an allen Ortungspunkten (blau). Jeder blaue Balken stellt somit den prozentualen Anteil vom roten Balken am schwarzen Balken dar. Zum Teil ist die Anzahl an Ortungspunkten so gering, dass z. B. nur der blaue Balken erkennbar ist. Da Ortungspunkten nur Witterungsdaten zugewiesen werden, wenn der nächste Windpark bzw. der Hoherodskopf nicht weiter als 30 km entfernt liegt, variiert die Stichprobengröße je nach Quelle der Witterungsdaten. Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 36

45 In die Auswertung der Luftschichtung sind trotz gleicher Datenquelle zudem weniger Datenpunkte als in die Auswertung des Niederschlages eingeflossen, da in den Daten der Luftschichtung Fehlwerte mit nicht definierbarer Ausbreitungsklasse enthalten waren. Zeitraum ab Besenderung 22. Juni bis 30. September Flughöhe 79 % der aufgenommenen Ortungspunkte im Flug wiesen eine Flughöhe von weniger als 100 m auf, 64 % eine Flughöhe von weniger als 75 m (vgl. Abbildung 15). Sowohl das statistische Modell zur Analyse der kontinuierlichen Flughöhe (siehe Kapitel 3.7.3), als auch das Modell zur Analyse der kategorisierten Flughöhe (über/unter 80 m) zeigten einen signifikant negativen Effekt der Windgeschwindigkeit und Temperatur, einen signifikant positiven Effekt von Sonnenscheindauer und labiler Luftschichtung und keinen signifikanten Effekt des Niederschlags auf die Flughöhe (Tabelle 6 und Tabelle 7). Das Modell zur kontinuierlichen Flughöhe erklärt jedoch nur 6,1 % und das Modell zur kategorisierten Flughöhe nur 10,2 % der Varianz in den Flughöhen-Daten. Die Witterungsvariablen erklären jeweils nur 1,6 % der Flughöhen-Daten (marginal R² = 0,016). Der größte Teil der erklärten Varianz entfällt damit jeweils auf die Unterschiede zwischen den Vogelindividuen. Auch die einzelnen Witterungsvariablen erklärten in beiden Modellen jeweils nur einen sehr kleinen Teil der Varianz in den Flughöhen-Daten (R²-Werte maximal 1 %, Tabelle 6 und Tabelle 7). Auch visuell lassen sich keine deutlichen Trends von hohen Flugereignissen in Abhängigkeit der fünf Witterungsvariablen feststellen (Abbildung 16). Insgesamt zeigen diese ersten Analysen, dass die Witterungsparameter für sich alleine gesehen nur einen äußerst geringen Anteil im Flugverhalten der besenderten Rotmilane in Bezug auf Flugaktivität und Flughöhe erklären. Die Tatsache, dass die Variablen trotzdem signifikante Effekte zeigen, ist dabei primär auf die Größe des Datensatzes zurückzuführen. Aussagekräftiger ist bei solch großen Datensätzen eher der Bestimmtheitsmaß-Parameter R² (vgl. Kapitel 3.7.3). Dieser Wert gibt den Anteil der durch das Modell erklärten Varianz an der Gesamtvarianz in den Daten an und war in den gerechneten Modellen nur sehr gering (R² = 1 entspricht 100 %; Flug/kein Flug: 11,5 %; Flughöhe kontinuierlich: 6,1 %; Flughöhe kategorisiert: 10,2 %). Aus diesem Grund sollte mit einer ökologischen Interpretation der schwachen Beziehungen zwischen den Witterungsvariablen und der Flughöhe sehr vorsichtig umgegangen werden. Andere Parameter wie z. B. der Betrachtungszeitraum (Brut/Jungenaufzucht), das Nahrungsangebot oder das Geschlecht des Tieres könnten entscheidender für die Flugaktivität und damit auch den Aktionsradius der Tiere sein, was im weiteren Projektverlauf betrachtet wird. Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 37

46 Tabelle 6: Modellstatistik eines linearen gemischten Modells mit der kontinuierlichen Flughöhe als abhängige, fünf Witterungsvariablen als erklärenden Variablen (alle Variablen z-standardisiert) sowie der Vogel-ID als random-effect. N = 7.053; R² = 0,061 (Gesamtmodell); marginal R² = 0,016 (Witterungsvariablen). Witterungsvariable Effektstärke ± Standardfehler p - Wert R² Niederschlag - 0,01 ± 0,01 0,495 0,000 Windgeschwindigkeit - 0,05 ± 0,01 < 0,001 0,010 Temperatur - 0,07 ± 0,02 < 0,001 0,001 Sonnenscheindauer 0,08 ± 0,01 < 0,001 0,008 Luftschichtung 0,07 ± 0,02 < 0,001 0,008 Tabelle 7: Modellstatistik eines generalisierten linearen gemischten Modells (Binomialverteilung) mit der kategorisierten Flughöhe (unter/über 80 m) als abhängige, fünf Witterungsvariablen als erklärenden Variablen (alle Variablen z- standardisiert) sowie der Vogel-ID als random-effect. N = 7.053; R² = 0,102 (Gesamtmodell); marginal R² = 0,016 (Witterungsvariablen). Witterungsvariable Effektstärke ± Standardfehler p - Wert R² Niederschlag ± 0,03 0,793 0,000 Windgeschwindigkeit - 0,13 ± 0,03 < 0,001 0,008 Temperatur - 0,25 ± 0,04 < 0,001 0,001 Sonnenscheindauer 0,18 ± 0,04 < 0,001 0,005 Luftschichtung 0,11 ± 0,04 < 0,01 0,004 Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 38

47 Abbildung 15: Histogramm der Flughöhen in 25 m-klassen mit Angabe des jeweiligen prozentualen Anteils der Häufigkeit (Zeitraum ab Besenderung 22. Juni bis 30. September 2016). Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 39

48 Abbildung 16: Verteilung von Flugereignissen und hohen Flugereignissen (über 80 m Flughöhe) sowie der prozentuale Anteil von hohen Flugereignissen an allen Flugereignissen über die Zustände von fünf Witterungsvariablen (Zeitraum ab Besenderung 22. Juni bis 30. September 2016). Jeder blaue Balken stellt somit den prozentualen Anteil vom roten Balken am schwarzen Balken dar. Zum Teil ist die Anzahl an Ortungspunkten so gering, dass z. B. nur der blaue Balken erkennbar ist. Da Ortungspunkten nur Witterungsdaten zugewiesen werden, wenn der nächste Windpark bzw. der Hoherodskopf nicht weiter als 30 km entfernt liegt, variiert die Stichprobengröße je nach Quelle der Witterungsdaten. In die Auswertung Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 40

49 der Luftschichtung sind trotz gleicher Datenquelle zudem weniger Datenpunkte als in die Auswertung des Niederschlages eingeflossen, da in den Daten der Luftschichtung Fehlwerte mit nicht definierbarer Ausbreitungsklasse enthalten waren Raumnutzung Aktionsraumanalyse: Homerange-MCP (Minimum Convex Polygon) Die Ergebnisse der Aktionsraumanalyse (95 %-, 75 %- und 50 %-Kernel) zeigen deutliche Unterschiede zwischen den Milanen (Tabelle 8). Der Milan Noah hat eine deutlich größere Homerange als das Brutpaar Tristan und Isolde (siehe Karten 6-8). Es zeigt sich außerdem, dass die Homerange des brütenden Weibchens Isolde kleiner als die ihres Brutpartners Tristan ist, was widerspiegelt, dass das Weibchen deutlich mehr Zeit auf dem Horst bzw. in Horstnähe verbringt als das Männchen. Aufgrund der unterschiedlichen Stichprobengrößen im ersten Untersuchungsjahr zeigen die Ergebnisse Tendenzen der einzelnen Vögel, ermöglichen jedoch keinen standardisierten Vergleich zwischen den Tieren, was ab 2017 angestrebt wird. Tabelle 8: Ergebnisse der MCP-Homerange Analyse (Methodik siehe 3.7.4, Zeitraum Ende Juni bis Ende September). Rotmilan MCP 95 % [ha] MCP 75 % [ha] MCP 50 % [ha] Anzahl Jungvögel Noah Isolde Tristan Raumnutzung in Abhängigkeit der Horstdistanz Um die Raumnutzung hinsichtlich des Brutgeschehens und der Bindung an den Horst zu analysieren, wird der Anteil an Ortungen für die brütenden Individuen in Abhängigkeit der Horstdistanz dargestellt (Abbildung 17). Im hier betrachteten Untersuchungsjahr liegen die Senderdaten ausschließlich für den Zeitraum ab Ende Juni, d. h. ab dem Ende der Brutperiode vor. Generell zeigt sich, dass bereits nach 1,5 km 80 % aller Ortungen erreicht werden. Weiterhin ist zu erkennen, dass das Weibchen Isolde bereits bei 500 m Entfernung zum Horst etwa 40 % aller Ortungen erreicht. Die beiden Männchen Noah und Tristan erreichen diesen Wert erst deutlich später, was die Ergebnisse der Aktionsraumanalyse gut widerspiegelt. Betrachtet man den Anteil an Ortungspunkten über die Monate getrennt (Abbildung 18), fällt zunächst auf, dass die Linien zunehmend flacher werden. Dies bedeutet, dass im fortschreitenden Verlauf der Brut- bzw. der Aufzuchtzeit zum Ende hin mehr Ortungen in größerer Entfernung zum Horst zu finden sind. Insbesondere im Monat Juni, während der Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 41

50 Brutzeit, wenn das Weibchen deutlich mehr Zeit auf dem Horst bzw. in Horstnähe verbringt, liegt ein weitaus höherer Anteil der Ortungen in geringer Entfernung zum Horst als bei den beiden Männchen Noah und Tristan. Zu bedenken sind hierbei jedoch die unterschiedlichen Datengrundlagen der Monate (Anzahl an Ortungspunkten). Ein Vergleich dieser Daten mit anderen, bereits publizierten Summenkurven zur Raumnutzung des Rotmilans erfolgt im weiteren Projektverlauf (Hötker et al. 2013, Pfeiffer & Meyburg 2015). Die offensichtlichen Unterschiede zwischen den MCP-Werten und den Summenkurven (vgl. Noah und Tristan) sind Resultat der Berechnungsmethoden. Beim MCP werden die äußersten Punkte zu einem Polygon verbunden, Aussagen über die Frequentierung innerhalb dieses Polygons können jedoch im Gegensatz zu den Summenkurven nicht getroffen werden. Abbildung 17: Prozentualer Anteil aller Ortungen in Abhängigkeit zur Horstdistanz über den Zeitraum nach der Besenderung (22. Juni bis 30. September 2016). Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 42

51 Tabelle 9: Prozentualer Anteil an Ortungen in Abhängigkeit zur Horstdistanz für den Zeitraum ab Besenderung im Juni bis Ende Juli (Jungenaufzucht und Familienzusammenhalt nach dem Ausfliegen der Jungvögel). % aller Ortungen Distanz zu Horst [m] Distanz zu Horst [m] Distanz zu Horst [m] Noah (N=8650) Isolde (N=3225) Tristan (N=6701) 10 % % % % % % % % % % Tabelle 10: Prozentualer Anteil an Ortungen in Abhängigkeit zur Horstdistanz für den Zeitraum ab Anfang August bis Ende September (Auflösung der Familienverbände bis Abzug ins Winterquartier). % aller Ortungen Distanz zu Horst [m] Distanz zu Horst [m] Distanz zu Horst [m] Noah (N=4962) Isolde (N=755) Tristan (N=1438) 10 % % % % % % % % % % Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 43

52 Abbildung 18: Prozentualer Anteil aller Ortungen in Abhängigkeit zur Horstdistanz für den jeweiligen brütenden Altvogel getrennt nach Monaten ab der Besenderung (22. Juni bis 30. September 2016). Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 44

53 Landnutzungstypen Die Frequentierung der verschiedenen Landnutzungstypen im 1,5 km Radius um den jeweiligen Rotmilanhorst ist in Abbildung 20 dargestellt. Neben den pro Landnutzungstyp erfassten Ortungspunkten sind gemäß der jeweiligen Flächengröße Erwartungswerte dargestellt, woran sich ein über- oder unterproportionale Überfliegen eines bestimmten Landnutzungstyps erkennen lässt. Im Bereich des Horstes von Milan Noah fällt auf, dass bei weitem die größte Fläche aus Intensivgrünland besteht und dort auch die meisten Ortungspunkte zu finden sind (7959). Extensives Grünland hingegen macht nur einen geringen Flächenanteil aus, wird jedoch überproportional stark beflogen. Im Verhältnis wird extensiv genutztes Grünland mehr als doppelt so häufig beflogen wie intensiv bewirtschaftetes Grünland, was auf deutliche Unterschiede in der Habitatqualität schließen lässt. Im Bereich des Horstes von Isolde und Tristan zeigt sich ebenfalls eine Bevorzugung extensiven Grünlandes im Vergleich zu intensiv genutztem Grünland. Auffällig ist auch eine überproportionale Frequentierung von Siedlungsflächen durch Tristan. Die verhältnismäßig vielen Ortungen von Noah im Mischwald sind darauf zurückzuführen, dass sich im Randbereich des Waldstückes um den Horst Rastplätze (Bäume) dieses Rotmilans befinden (Abbildung 19). Abbildung 19: Ortungspunkte Noah außerhalb des 200 m Radius vom Horst Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 45

54 Abbildung 20: Raumnutzung einzelner Rotmilanindividuen, dargestellt durch die Anzahl Ortungspunkte (hellgrün) je Landnutzungstyp und die je nach Flächengröße bei gleichmäßiger Verteilung der Punkte zu erwartende Anzahl Ortungspunkte (dunkelgrün) im 1,5 km Radius um den jeweiligen Horst. Isolde und Tristan sind ein Brutpaar. Die Landnutzung im 200 m Radius um den Horst und Ortungspunkte zwischen 22:00 und 5:00 Uhr wurden nicht betrachtet (Zeitraum ab Besenderung 22. Juni bis 30. September 2016). Zu beachten ist die unterschiedliche Skalierung der drei Grafiken. Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 46

55 Bewirtschaftungsereignisse Aus dem Verhältnis von Ortungen und verfügbarer Fläche in bewirtschafteten und nichtbewirtschafteten Flächen kann man Präferenzen für die Raumnutzung nach Bewirtschaftungsereignissen ableiten. Es zeigen sich in beiden mehrfach untersuchten Brutrevieren unterschiedliche Ergebnisse in den verschiedenen Wochen (siehe detaillierte Darstellung in Anhang 2). Eine überproportionale Frequentierung von Flächen mit Bewirtschaftungsereignissen zeichnet sich nach der derzeitigen Datenlage nicht ab. Da die Bewirtschaftungsereignisse nicht auf zusammenhängenden Flächen und zudem in wöchentlich wechselnden Bereichen erfasst wurden, ist eine Interpretation der Daten schwierig. Beispielsweise kann durch die teils isolierte Erfassung einzelner Flurstücke das Ergebnis durch Randeffekte beeinflusst sein (z. B. Mahd auf angrenzenden Flächen). Infolge des wöchentlichen Wechsels der Flurstücke kann zudem nicht ausgeschlossen werden, dass der beobachtete Effekt kein Resultat der Bewirtschaftungsereignisse, sondern der Struktur der jeweiligen Fläche ist. Weiterhin ist die Stichprobe (Ortungspunkte über kartierten Flächen) sehr klein und die erfasste Fläche in jeder Woche unterschiedlich groß, was die Ergebnisinterpretation zusätzlich erschwert. Um vergleichbare Daten aufzunehmen, sollten in Zukunft zusammenhängende Probeflächen von ca. 200 ha ausgewählt werden, die dann wöchentlich auf Bewirtschaftungsereignisse hin kontrolliert werden. Um für aussagekräftige Ergebnisse eine höhere Datendichte zu erlangen, bieten sich gesonderte Geofences im Bereich der Kartierung von Bewirtschaftungsereignissen an (Ortungsintervalle von z. B. 60 Sekunden, siehe Kap. 5) Geofence Ulrichstein-Platte (Neptun und Noah) Während der Testphase wurde der im Bereich des Windparks Ulrichstein-Platte eingerichtete Geofence von den Milanen Neptun und Noah mehrfach beflogen. Der Horst von Noah befindet sich in einer Entfernung von ca. 2,2 Kilometern zum Windpark, das vorjährige Männchen Neptun nutzte über mehrere Tage einen Schlafplatz rund einen Kilometer südlich des Windparks. Die Vögel wurden zwischen dem und dem an insgesamt 36 Tagen im Geofence um den Windpark Ulrichstein-Platte geortet und lieferten hierbei 8159 Ortungspunkte, wovon 3147 als Punkte während des Flugs klassifiziert wurden (Tabelle 11 und Tabelle 12). Ortungspunkte, die nicht im Flug aufgenommen wurden (Ruhephasen), machen mit etwa 61 % den größten Teil der Geofence-Daten aus. Die beiden Milane hielten sich zwischen 05:06 und 20:20 (MESZ) im Geofence auf, wobei die meisten Ortungspunkte im Flug zwischen 8 und 10 Uhr sowie zwischen 13 und 17 Uhr aufgenommen wurden (vgl. Abbildung 21). Ob diese von der Gesamttagesphänologie abweichende Verteilung durch unterschiedliche Flugaktivitäten im Tagesverlauf zu erklären ist, kann im weiteren Projektverlauf durch tageszeitliche Homerange-Berechnungen analysiert werden (z. B. Thermiksegeln im Horstumfeld um die Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 47

56 Mittagsstunden Nahrungsflüge zu entfernteren Nahrungshabitaten vormittags und nachmittags). Zur Vermeidung von Fehlinterpretationen weisen wir an dieser Stelle erneut auf die Funktionsweise der Geofences hin. Nur wenn im Rahmen der Grundtaktung eine Ortung innerhalb der Geofence-Grenzen erfolgt, startet die Geofence-Aufnahme im Sekundentakt. Entsprechend stellen die Geofences kein vollständiges Abbild der Flugaktivität dar. In Abbildung 22 sind die Witterungsverhältnisse während der Flugereignisse im Verhältnis zu den Witterungsverhältnissen im Windpark während des gesamten Untersuchungszeitraumes dargestellt. Mit einer Interpretation der Abbildung muss sehr vorsichtig umgegangen werden, da allein ein Viertel der Ortungspunkte im Flug innerhalb des betrachteten Geofences an nur einem Tag aufgenommen wurde (Neptun, , Tabelle 12). Dennoch versprechen diese ersten Analysen weiteren Erkenntnisgewinn insbesondere was das potenzielle, kleinräumige Umfliegen von Rotmilanen gegenüber WEA in Abhängigkeit von der Rotordrehzahl betrifft (siehe Abbildung 22, Rotordrehzahl). Für belastbare Aussagen hinsichtlich eines Meideverhaltens sind aber in jedem Fall weitere Daten von mehr Milanen aus verschiedenen Windparks nötig. Um eine Nutzung der Räume innerhalb und außerhalb der Windparks besser vergleichen zu können, sollten die Windpark-Geofences im kommenden Untersuchungsjahr mit größerem Abstand zu den WEA (z. B. 350 m statt bisher 100 m) eingerichtet werden. Zudem sollte hier auch die Landnutzung als weiterer potenzieller Einflussfaktor erhoben werden. Tabelle 11: Anzahl Ortungspunkte der beiden Milane Neptun und Noah im Geofence um den Windpark Ulrichstein-Platte in der Zeit ab Besenderung von Ende Juni bis Ende September Milan Neptun (16062) Noah (16064) Tage mit Ausflügen in den Geofence 6 35 Ortungspunkte gesamt Ortungspunkte im Flug Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 48

57 . Abbildung 21: Anzahl der Ortungspunkte im Flug aus dem Geofence-Bereich um den Windpark Ulrichstein-Platte in Abhängigkeit von der Tageszeit in vollen Stunden. Zeitraum: ab Besenderung Ende Juni bis Ende September Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 49

58 Abbildung 22: Witterungsverhältnisse und Rotordrehzahlen während Flugereignissen im Windpark Ulrichstein-Platte, dargestellt als Anzahl Ortungspunkte (hellgrün) sowie die bei gleichmäßiger zeitlicher Verteilung der Flugereignisse zu erwartende Anzahl Ortungspunkte (dunkelgrün) während des gesamten Untersuchungszeitraumes (hier , 5-22 Uhr). Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 50

59 Tabelle 12: Anzahl Ortungspunkte im Flug pro Tag der beiden Milane Neptun und Noah im Geofence um den Windpark Ulrichstein-Platte. *Ortungspunkte in Klammern sind Punkte, die im Nahbereich eines Rotors liegen. Datum Ortungspunkte Neptun Ortungspunkte Noah* (4) (11) (1) (7) Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 51

60 Die Flugereignisse im Geofence um den Windpark Ulrichstein-Platte sind in Karte 11 dargestellt. Die Abstände der Ortungspunkte in der Karte erlauben einen Rückschluss auf die Geschwindigkeit, mit der sich der jeweilige Vogel fortbewegt hat, Höhenänderungen während einer Flugbewegung sind anhand der Farbe der Punkte zu erkennen. Auffällig ist eine Häufung von Punkten im Südosten des Geofence zwischen WEA 1 und 2. Den zeitlichen und räumlichen Abständen der Punkte nach zu urteilen, befand sich Neptun hier längere Zeit am Boden, wobei er offensichtlich auf der Wiese umherlief und mehrfach nur ganz kurze Strecken flog. Es fällt weiterhin auf, dass die aufgezeichneten Flugbewegungen sich nicht gleichmäßig über den Geofence verteilen, sondern sich stark an dessen südlichem Rand konzentrieren. Dies erweckt zunächst den Eindruck eines überwiegenden Umfliegens der Windparkfläche, kann aber auch durch die große Entfernung zum Horst begründet sein (ca. 2 km). In letzterem Fall befindet sich der Windpark zufällig am Rand des Aktionsradius und dürfte aus diesem Grunde seltener beflogen werden (vgl. Karte 10). Dies sollte sich im Jahr 2017 klären, wenn weitere Windpark-Geofences mit unterschiedlichen Distanzen zu Horsten eingerichtet werden. Ob Bewirtschaftungsereignisse das beobachtete Muster erklären können, lässt sich nicht prüfen, da hier keine entsprechenden Daten vorliegen. Der Windpark liegt außerhalb des m Radius um den Brutplatz von Noah, weshalb keine Daten zu Landnutzungstypen und Bewirtschaftungsereignissen vorliegen. Eine besondere Attraktionswirkung von WEA-assoziierten Strukturen, wie Kranstellflächen und Zuwegungen, ist nach optischem Eindruck aus den Luftbildern nicht zu erkennen. Im Umfeld des Windparks Ulrichstein-Platte befindet sich zu großen Anteilen Grünland (Karte 11). Entsprechend wurde ein großer Teil der Ortungspunkte über Grünland aufgenommen, während über den Ackerflächen nur eine geringe Zahl von Ortungspunkten registriert wurde. Beschreibung der Flugereignisse im Nahbereich der WEA Alle sieben Windenergieanlagen im Windpark Ulrichstein-Platte sind vom Typ ENERCON E- 82 E2 und haben eine Nabenhöhe von 138 m sowie einen Rotordurchmesser von 82 m. Als relevanten Nahbereich für Schlag durch Rotorblätter wurde ein Zylinder um jede WEA mit einem Radius von 55 m und einer Höhe zwischen 80 und 190 m über Grund gewählt. Die 55 m ergeben sich aus der Rotorlänge und einem Puffer von 14 m, was der Ungenauigkeit der GPS-Ortungen Rechnung tragen soll. Milan Noah wurde während vier Flugbewegungen im Nahbereich von drei verschiedenen WEA geortet (Tabelle 13). Diese in Nahbereichen erfassten Flugbewegungen sind in Karte 11 markiert. Während Flugbewegung 1 flog Noah unterhalb der Nabenhöhe parallel zum Rotor außerhalb dessen Streifbereiches. Bei Flugbewegung 2 flog der Vogel im oberen Drittel des Rotorbereiches in nur geringer Entfernung parallel zum laufenden Rotor. Flugbewegung 3 tangierte den Nahbereich nur kurz unterhalb der Nabenhöhe außerhalb des Rotorstreifbereichs. Bei Flugbewegung 4 flog Noah schräg zum Rotor in dessen unterem Viertel außerhalb des Streifbereichs. Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 52

61 Diese erfassten und im Detail beschriebenen Flugereignisse der Testphase ermöglichen keine Schlussfolgerungen. Die bisherigen Ergebnisse zeigen jedoch die Leistungsfähigkeit der verwendeten Telemetriesender. Tabelle 13: Daten zu WEA, Milan Noah und Witterung während vier Flugereignissen innerhalb des Nahbereichs einer WEA im Windpark Ulrichstein-Platte. (Erläuterung: Rand: randlicher Durchflug; ->: nach). Flug 1 Flug 2 Flug 3 Flug 4 Datum Uhrzeit 13:30 13:19 16:36 10:54 WEA Ortungspunkte im Nahbereich Rotordrehzahl [1/min] 11,6 10,1 10,0 4,0 Rotorspitzengeschwindigkeit [km/h] Gondelposition [Grad] Rotorausrichtung OSO - WNW NNO - SSW N - S N - S Flugstrecke im Nahbereich (55 m Radius um WEA) Min. Horizontal-Abstand zur Mast- Gondel-Achse [m] NO-Rand; parallel zu Rotor SW -> N; parallel zu Rotor NNO-Rand; orthogonal zu Rotor N -> O; schräg zum Rotor Flughöhe [m] Temperatur [ C] 23,4 15,4 19,5 23,8 Windgeschwindigkeit [m/sec] 6,0 5,5 5,4 1,8 Niederschlag [mm/h] Sonnenscheindauer [min/h] Luftschichtung [AK] Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 53

62 4.3 Winterdaten Maik Sommerhage (NABU Landesverband Hessen) Gemäß einer Vereinbarung zwischen dem Land Hessen und dem NABU Landesverband Hessen e. V. ist es möglich, dass der Naturschutzverband außerhalb der Brutzeit (August bis Februar) u. a. über den NABU-Blog On tour mit Milan ( über die Reise der besenderten Rotmilane in ihre Überwinterungsgebiete und ihr Leben dort berichtet. Die Teiluntersuchung wird an dieser Stelle vorgestellt, ist aber nicht Bestandteil des vorgenannten Projekts. Zentrale Fragestellungen, deren Beantwortung sich der NABU erhofft, sind: Informationen zu Schlafplatzgesellschaften während des Zuges (ggf. Erkenntnisse über wichtige Sammelplätze sowie Leitlinien während des Zuges). Von Interesse ist z. B., wie lange Herbstschlafplätze bestehen und ob es sich dabei ggf. um Traditionsschlafplätze handelt. Informationen zu Zughöhen und Zuggeschwindigkeiten. Bei den winterlichen Schlafplätzen ist u. a. von Interesse, wie weit sich die Rotmilane täglich von den Schlafplätzen entfernen, ob es hierbei geschlechtsspezifische Unterschiede gibt und woraus (nach Aufgabe vieler Luderplätze und Müllhalden bspw. in Spanien) in erster Linie die Nahrung besteht. Dazu ist ein enger Austausch mit ortsansässigen Ornithologen vorgesehen. Gefahrenanalyse während des Zuges und im Überwinterungsgebiet. Dokumentation notwendiger Schutzmaßnahmen. Wichtige Bausteine im Rahmen des Projekts sind die Sensibilisierung für europäische Naturschutzrichtlinien (z. B. Natura 2000), Öffentlichkeitsarbeit, Sympathiewerbung für die Art, Vernetzung von Rotmilan-Kennern zwischen Deutschland und Spanien sowie Aufklärungsarbeit im Überwinterungsgebiet. Die vier Vögel (Noah, Neptun, Tristan und Isolde) hielten sich von Oktober an allesamt auf der Iberischen Halbinsel auf. Noah und Neptun zogen am 4. Oktober aus dem Vogelsberg ab, Tristan am 11. Oktober und Isolde am 13. Oktober. Bis auf Neptun, der in Süd-Portugal verweilte, überwinterten die übrigen drei Vögel in Spanien (Noah in der Extemadura in der Nähe von Badajoz, Tristan bei Madrid, Isolde in Nordspanien bei Léon). Am riss der Kontakt zu Tristan ab. Ob der Vogel verstorben ist oder aber lediglich der Sender abgeworfen wurde, kann zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht gesagt werden. Am 14. Februar 2017 trat Noah als erstes den Heimzug an, am 21. Februar folgte Isolde. Isolde erreichte ihr letztjähriges Brutrevier am 1. März, Noah das seinige am 2. März. Am 3. März folgte schließlich Neptun, der sich seit dem wieder in Mittelhessen am westlichen Rand des Vogelsberges aufhält. Die Sendertaktungen lagen im Winterhalbjahr 2016/17 - je nach Lichtintensität - zwischen einer halben und vier Stunden. Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 54

63 Abbildung 23: Zugwege der im Rahmen dieser Studie besenderten Rotmilane im Oktober 2016 von Deutschland zur Iberischen Halbinsel (Kartenquelle: ww.maps.google.de). Bioplan Marburg & NABU Hessen Seite 55