Fragen und Antworten zu Windenergieanlagen und D/VOR Navigationsanlagen

Insbesondere im Zusammenhang mit der Energiewende kommt es zunehmend zu der Situation, dass die DFS Deutsche Flugsicherung GmbH empfiehlt, keine Windenergieanlagen (WEA) in der Nähe ihrer Flugsicherungssysteme (FS-Systeme) zu errichten.

Die DFS geht hier zuvorderst auf die Beeinflussung von D/VOR Navigationsanlagen durch Windenergieanlagen ein, da sich aktuell hier die meisten Berührungspunkte zwischen Investoren bzw. Planern und den Belangen der Flugsicherung ergeben.

Häufig gestellte Fragen:
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1. Technik

1.1 Was haben WEA mit Flugsicherungssystemen zu tun? WEA strahlen keine Signale ab, wieso können sie Flugsicherungssysteme beeinträchtigen?
Die DFS betreibt für die Zwecke der Flugverkehrssteuerung eine große Anzahl von Funk-, Ortungs- und Navigationsanlagen. Im ungünstigen Fall können deren abgestrahlte Signale durch Bauwerke abgeschattet oder abgelenkt (also verfälscht) werden.

Bei den Navigationsanlagen hat sich gezeigt, dass insbesondere die sog. UKW-Drehfunkfeuer (VHF-Omnidirectional Radio Range, VOR) besonders empfindlich auf Signale reagieren, die von Bauwerken am Boden abgelenkt werden.

Bei Radaranlagen kann es durch die mehrfache Ablenkung der abgestrahlten Signale zu einer Anzeige falscher Flugziele kommen oder die abgestrahlten Signale können abgeschattet werden, so dass ein bestimmter Luftraum nicht mehr einsehbar ist.
1.2 Gibt es Grenzwerte für die zulässige Störbeeinträchtigung der FS-Anlagen?
Die Internationale Zivilluftfahrtorganisation ICAO legt die Anforderungen an die Flugsicherungssysteme in sog. „Annexes“ fest.

Gemäß Annex 10, Vol. I, Att. C, Kapitel 3.7.3.4 wird für VOR-Signale am Flugzeug ein maximaler Winkelfehler von ±3° empfohlen. Unter Berücksichtigung des zulässigen Fehlerbeitrags der Bodenstation von ±2° (Gerätestandard gemäß Annex 10, Vol.I, Kap. 3.3.3.2) verbleibt für Störungen durch externe Umgebungseinflüsse (z.B. durch Gelände, Gebäude, bestehende WEA u.a. in Karben) ein zulässiger Störbeitrag von ±1°. Die DFS prüft im Rahmen ihrer Gutachten, dass der Gesamtfehler den Wert von ±3° nicht überschreitet.
1.3 Welche terrestrischen Navigationsanlagen gibt es und wie unterscheiden sie sich voneinander?
Für den Streckenflug und die Unterstützung von An- und Abflugverfahren werden weltweit drei Arten von bodengestützten Navigationsanlagen (sog. „Funkfeuer“) eingesetzt:
  • Non-directional Beacon, NDB: Ungerichtetes Funkfeuer, zu dem im Flugzeug eine relative Richtung bestimmt werden kann (z.B. 30° rechts der Flugrichtung).
  • VHF Omnidirectional Radio range / deutsch: UKW-Drehfunkfeuer: Gerichtetes Funkfeuer, zu dem im Flugzeug eine absolute Richtung bestimmt werden kann (z.B. in Richtung 90° von der Flugzeugposition).
    Technische Ausführungen sind das VOR und das Doppler-VOR (DVOR).
  • Distance Measuring Equiment, DME: Ein Bodensystem, welches über Abstandsmessung (üblicherweise zu mehreren Anlagen) dem Flugzeug eine Positionsbestimmung ermöglicht.
1.4 Üblicherweise werden die Signale der verschiedenen Navigationsanlagen ergänzend zueinander genutzt (z.B. Richtungsbestimmung mit VOR und Entfernungsbestimmung mit DME).Wie funktioniert ein VOR oder ein DVOR technisch?
D/VOR-Anlage senden ein Signal aus, das sowohl 30 Hertz (Hz) frequenzmodulierte als auch 30 Hz amplitudenmodulierte Anteile enthält.
Bei einer VOR besteht die 30 Hz-Amplitudenmodulation aus einem rotierenden Strahlungsfeld, dessen Phase mit dem Azimut variiert (variable Phase). Die 30 Hz-Frequenzmodulation ist dagegen in der Phase unabhängig vom Azimut fixiert (Referenz-Phase).

Bei der DVOR resultiert die 30 Hz-Frequenzmodulation aus einem rotierenden Strahlungsfeld, dessen Phase mit dem Azimut variiert (Variable Phase). Die 30 Hz Amplitudenmodulation ist dagegen in der Phase unabhängig vom Azimut fixiert (Referenz-Phase).

Nach Demodulation der Signale im bordgestützten Navigationsempfänger erfolgt eine Auswertung der variablen und der Referenz-Phase, wodurch eine Azimutbestimmung möglich ist und das Luftfahrzeug die Richtung zur oder von der Bodenstation ermitteln kann.
Ein Flugzeugempfänger unterscheidet nicht, auf welche der beiden Arten das Signal zu ihm gesandt wird.


2. Einsatzzweck der Navigationsanlagen

2.1 Wieso sind trotz der Verfügbarkeit von GPS und EGNOS noch terrestrische Navigationsanlagen erforderlich?
Die DFS hält die technische, hier insbes. navigatorische Infrastruktur vor, die für den sicheren Betrieb von Luftfahrzeugen im deutschen Luftraum erforderlich ist. Die Bodeninfrastruktur unterstützt dabei die in der Verordnung des Bundes über die Flugsicherungsausrüstung der Luftfahrzeuge (FSAV) vorgeschriebenen flugzeugseitigen Bordempfänger. Für Flüge nach Instrumentenflugregeln sind Empfangsgeräte für Signale von UKW-Drehfunkfeuern im Cockpit Pflicht, die bordseitige Infrastruktur zum Empfang von Satellitensignalen (GPS, EGNOS) dagegen nicht. Bei dem derzeitigen Stand der Ausrüstung der Luftfahrzeuge stellen die terrestrischen Navigationsanlagen deshalb in Deutschland und weltweit das Basisnetz für die navigatorische Unterstützung der Luftfahrzeuge dar.
2.2 Werden terrestrische Navigationsanlagen bald überflüssig?
In Europa gibt es Bestrebungen, mittelfristig die Nutzung der Satellitennavigation für die Ausrüstung der Flugzeuge zwingend vorzuschreiben. Wir rechnen jedoch nicht damit, dass sich aus diesen Aktivitäten noch in diesem Jahrzehnt konkrete Möglichkeiten zum Abbau unserer terrestrischen Anlagen ergeben. Aus Sicherheits- und Redundanzgründen gehen wir zudem davon aus, dass wir auch in der Zukunft zumindest ein „Backup-Netzwerk“ an terrestrischer Infrastruktur vorhalten werden.


3. Anforderungen der DFS

3.1 Wie kommt es überhaupt zu den Standorten der Navigationsanlagen?
Die Navigationsanlagen dienen der navigatorischen Unterstützung der Luftfahrzeuge. Die DFS ist als Flugsicherungsorganisation zur Vorhaltung der dafür erforderlichen Infrastruktur verpflichtet [§§ 27d Abs.1, 31b Abs.2 LuftVG]. Die DFS legt die Standorte der Navigationsanlagen aus flugbetrieblichen Anforderungen fest. Dies bedeutet, dass die Anlagen an ihren jeweiligen Standorten die navigatorische Unterstützung von Flugstrecken sowie von An- und Abflugverfahren an Flugplätzen gewährleisten.
3.2 Warum kann die DFS die Navigationsanlagen nicht woanders aufbauen?
Siehe Frage 3.1. Der Standort der Navigationsanlage definiert sich aus den flugbetrieblichen Anforderungen und kann deshalb nicht beliebig verändert werden.


4. Begutachtungsmethode der DFS

4.1 Woraus ergibt sich die Größe der Anlagenschutzbereiche?
Die Internationale Zivilluftfahrtorganisation hat in Europa ein Dokument veröffentlicht, in dem für die verschiedenen Flugsicherungssysteme die erforderliche Größe des Anlagenschutzbereiches definiert ist.
Siehe http://www.baf.bund.de/SharedDocs/Downloads/DE/ICAO_Docs/EUR_Doc015.pdf?__blob=publicationFile
In diesem Dokument werden auch Empfehlungen für die Anzahl der im Anlagenschutzbereich von D/VOR zuzulassenden Windkraftanlagen angegeben. Die von der DFS validierte Bewertungsmethode lässt nach Einzelfalluntersuchung i.d.R eine größere Anzahl von Windkraftanlagen im Anlagenschutzbereich von D/VOR zu.
4.2 Im Umkreis von 15 km um die D/VOR Navigationsanlage stehen bereits mehrere Windenergieanlagen. Wieso können dort nicht weitere Anlagen gebaut werden? Gibt es eine bestimmte „Obergrenze“, wie viele Anlagen dort maximal stehen dürfen?
Die Internationale Zivilluftfahrtorganisation hat eine „Obergrenze“ von 3 Grad Winkelfehler für einen Flugzeugempfänger definiert. Dies beinhaltet die Fehler der Anlage am Boden (die ähnlich wie ein Tacho beim Auto selbst auch Abweichungen aufweisen darf) und alle Fehlerbeiträge, die sich bei der Signalausbreitung zum Empfänger ergeben. Es kann also sein, dass bis zu einer bestimmten Anzahl von Bauwerken / Windenergieanlagen die Störbeiträge noch akzeptabel sind, aber darüber hinaus dann nicht mehr.
4.3 Nach welchen Kriterien bemisst sich die Anzahl der WEA, die im Anlagenschutzbereich einer Navigationsanlage errichtet werden können?
Das erwartete Gesamtstörpotenzial hängt sowohl vom existierenden Umgebungsstörpotential als auch von Anzahl, Material, relativer Höhe zur Flugsicherungsanlagen und Entfernung der geplanten Gebäude bzw. Anlagen ab.
4.4 Besteht innerhalb des Anlagenschutzbereichs um die Flugsicherungsanlagen ein generelles Bauverbot?
Nein.

Innerhalb der Anlagenschutzbereiche stehen die zu erwartenden Einschränkungen bezüglich Anzahl und Höhe der geplanten Windenergieanlagen (WEA) dem eigentlichen Ziel von Vorrang- und Eignungsgebieten entgegen. Deshalb empfiehlt die DFS, sofern sie bereits bei der Erstellung von Landes- und Regionalplänen vorab als Träger öffentlicher Belange angefragt wird, innerhalb von Anlagenschutzbereichen keine Vorrang- und Eignungsgebiete zur Windenergienutzung auszuweisen.

Unabhängig davon, ob ein regionaler Bebauungsplan existiert, prüft die DFS bei Bauanträgen innerhalb des Anlagenschutzbereichs immer mit einer Einzelfallbetrachtung, welche Auswirkung die Realisierung des Bauvorhabens auf die Signalgüte der Navigationsanlagen hat.

Aufgrund einer negativen gutachterlichen Stellungnahme kann das Bundesaufsichtsamt für Flugsicherung (BAF) entscheiden, der geplanten Baumaßnahme zu widersprechen. In diesem Fall wird die zuständige Genehmigungsbehörde dem Bauantrag nicht zustimmen.
4.5 Wie bewertet die Flugsicherung das sog. „Repowering“ von WEA?
Repowering-Maßnahmen innerhalb des Anlagenschutzbereichs werden von der DFS wie Neuanträge behandelt.

Bei dem „Repowering“ werden üblicherweise bestehende Windkraftanlagen durch Systeme von wesentlicher größerer Bauart ersetzt. Die Steigerung der Anlagenhöhe und auch des Rotordurchmessers ist dabei für uns durchaus nennenswert: Haben Windkraftanlagen früher eine Höhe von 100 m erreicht, so ist dieser Wert bei neueren Anlage mehr als doppelt so hoch. Diese größeren Anlagen haben dann auch eine größere Auswirkung auf unsere Navigationsanlagen. Ob die Störungen dann die für uns zulässige Grenze überschreiten würden, wird innerhalb des 15 km-Radius im Einzelnen bewertet.


5. Prozessablauf
§ 18a Abs 1 des LuftVG lautet:
„Bauwerke dürfen nicht errichtet werden, wenn dadurch Flugsicherungseinrichtungen gestört werden können. Das Bundesaufsichtsamt für Flugsicherung entscheidet auf der Grundlage einer gutachtlichen Stellungnahme der Flugsicherungsorganisation, ob durch die Errichtung der Bauwerke Flugsicherungseinrichtungen gestört werden können. Das Bundesaufsichtsamt für Flugsicherung teilt seine Entscheidung der zuständigen Luftfahrtbehörde des Landes mit.“

5.1 Welche Rolle hat die DFS bei der Erstellung von regionalen Bebauungsplänen und der Ausweisung von Windkraftvorranggebieten?
Die DFS soll bei diesen Vorgängen als Träger öffentlicher Belange eingebunden werden.

Innerhalb der Anlagenschutzbereiche stehen die zu erwartenden Einschränkungen bezüglich Anzahl und Höhe der geplanten Windenergieanlagen (WEA) dem eigentlichen Ziel von Vorrang und Eignungsgebieten entgegen. Deshalb empfiehlt die DFS, sofern sie bereits bei der Erstellung von Landes- und Regionalplänen vorab als Träger öffentlicher Belange angefragt wird, innerhalb von Anlagenschutzbereichen keine Vorrang- und Eignungsgebiete zur Windenergienutzung auszuweisen.
5.2 Welche Rollen hat die DFS bei der Genehmigung von Bauanträgen?
  • Die DFS meldet die Standorte und Schutzbereiche von Flugsicherungseinrichtungen an das Bundesaufsichtsamt für Flugsicherung.
  • Sofern Anlagenschutzbereiche von einer Baumaßnahme betroffen sind, erhält die DFS die Bauantragsunterlagen vom Bundesaufsichtsamt für Flugsicherung.
  • Die DFS analysiert die möglichen Auswirkungen der Baumaßnahme und erstellt eine gutachtliche Stellungnahme für das Bundesaufsichtsamt für Flugsicherung.

Innerhalb eines Anlagenschutzbereichs ist die Errichtung von Bauwerken nicht grundsätzlich untersagt. Vielmehr stellt dort die Flugsicherungsorganisation im Einzelfall fest, ob sich durch die geplante Baumaßnahme Störungen für eine Flugsicherungseinrichtung ergeben würden.



6. Zuständigkeiten

6.1 Kann man einen Bauantrag von der DFS begutachten lassen?
Die Beteiligung der Flugsicherungsorganisation erfolgt über die Landesluftfahrtbehörde und das BAF. Eine direkte Vorlage des Bauantrags bei der DFS erfolgt nicht. Das BAF pflegt zudem eine Übersicht, welche Flugsicherungsorganisation welche Anlagen betreibt. So kann dort sicher gestellt werden, dass der zuständige Betreiber die Auswirkungen einer Baumaßnahme auf seine Anlage beurteilen kann.


6.2 Bundesaufsichtsamt für Flugsicherung (BAF)
Beim BAF finden Sie weitere Informationen zum Anlagenschutz.