Forschungsprojekt: Neue Modelle berücksichtigen Nutzungs-Restriktionen auf Windflächen für Leistungs- und Ertragsprognosen

Kassel - Die Bundesregierung hat die Länder gesetzlich verpflichtet, bis 2027 durchschnittlich 1,4 Prozent und bis 2032 zwei Prozent ihrer Fläche für die Windenergie auszuweisen. Diese Wind-Ausbauziele sind jedoch nur dann zu erreichen, wenn auf den Flächen auch tatsächlich die vorgesehenen Leistungen installiert werden. Dem stehen oft lokale Restriktionen entgegen.

Auf ausgewiesenen Windenergieflächen lässt sich nicht immer so viel Leistung installieren, wie ursprünglich angenommen. Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (Fraunhofer IEE) entwickelt daher nun im Rahmen des Verbundvorhabens MENTOR Modelle und Verfahren, die zeigen, wie sich lokale Restriktionen auf die jeweils realisierbaren Windenergieleistungen und -erträge auswirken.

Restriktionen beschränken Leistung und Erträge
Einer umfassenden Nutzung von ausgewiesenen Flächen für die Windenergienutzung stehen oft Restriktionen entgegen. Dazu zählen etwa der Widerstand von Anwohnern gegen den Bau von Windenergieanlagen, genehmigungsrechtliche Hürden wie z.B. der Arten- oder Denkmalschutz, Tiefflugstrecken oder der Betrieb von Radaren für den Flugverkehr. Um die Ausbauziele von Bund und Ländern im Bereich Windenergie zu erreichen, ist es daher sinnvoll, alle möglichen Restriktionen bei der Bewertung ausgewiesener oder zur Ausweisung vorgesehener Flächen zu berücksichtigen - und daraus abzuleiten, welche Leistungen errichtet und welche Erträge tatsächlich erzielt werden können.

An dieser Stelle setzt das Verbundvorhaben „MENTOR - Entwicklung von Methoden zur Bewertung von Windenergieflächen unter Berücksichtigung von Restriktionen“ an, das darauf abzielt, Methoden zu entwickeln, die automatisiert Restriktionen auf ausgewiesenen oder geplanten Flächen erfassen und deren Auswirkungen auf die dort möglichen Leistungen und Erträge aufzeigen. Damit lassen sich aussagekräftige Szenarien für die Nutzung der Flächen erstellen. Das macht es möglich, die Nutzbarkeit bestehender und geplanter Flächen besser zu bewerten. Zudem helfen sie bei der Abschätzung von Repowering-Potenzialen.

Das Fraunhofer IEE arbeitet bei MENTOR mit der Fachagentur Wind- und Solarenergie und der Universität Kassel sowie dem Umweltbundesamt (assoziierter Partner) zusammen. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz fördert das Projekt mit insgesamt 1,4 Mio. Euro. Das Verbundvorhaben läuft bis zum 30.11.2026.

„Wir geben Politik, Behörden und Unternehmen Werkzeuge an die Hand, mit denen sie gewährleisten können, dass die zur Verfügung stehenden Flächen optimal genutzt werden. Zugleich lässt sich mit unseren Methoden ermitteln, ob die ausgewiesenen Flächen tatsächlich ausreichen, um die für die Energiewende nötigen Mengen an Windstrom zu erzeugen“, umreißt Dr. Doron Callies, Senior Scientist beim Fraunhofer IEE die Projektziele.

Maßnahmen für bessere Nutzung der Flächen ableiten
Aufbauend auf den Forschungsarbeiten der Projektpartner zur Erfassung von Restriktionen entwickelt das Fraunhofer IEE im Projekt Modelle, mit denen sich die erzielbaren Leistungen und Erträge auf den Flächen automatisiert abschätzen lassen. Dazu gehört in einem vorbereitenden Schritt auch, die nötigen Geodaten zusammenzutragen und aufzubereiten. Zudem erstellen die Experten des Fraunhofer IEE das für die Einbindung der Restriktionen in die Analyseverfahren notwendige Framework.

Die entwickelten Modelle und Verfahren liefern die nötigen Informationen, um bestehende oder in Planung befindliche Windenergiegebiete optimal zu nutzen. So zeigen sie etwa an, wie sich der Abbau von Restriktionen auf Leistungen und Erträge auswirkt. Zudem unterstützen sie bei der Identifikation neuer geeigneter Flächen, auch mit Blick auf die zweite Ausweisungsrunde der Bundesländer ab 2027.

Darüber sollen die Instrumente dabei helfen, das Repowering-Potenzial außerhalb von Windenergiegebieten bis 2030 zu ermitteln. Daraus lässt sich ableiten, welche zusätzliche Leistung und welche Erträge aus dem Repowering zu erwarten sind.

Verfehlen der Ziele frühzeitig erkennen
Die Projektpartner wollen die mit den Modellen und Verfahren ermittelten Ergebnisse in einer GIS-basierten, interaktiven, öffentlich zugänglichen Web-Applikation veröffentlichen. Zudem werden die Ergebnisse in einem Hintergrundpapier der FA Wind und Solar, im Abschlussbericht sowie in verschiedenen Experten- und Anwender-Workshops vorgestellt.

„Wenn die Windenergieflächen wie gesetzlich vorgesehen ausgewiesen sind, bedeutet das nicht zwangsläufig, dass die gesetzten Ausbauziele erreicht werden. Die in MENTOR entwickelten Instrumente lassen sich als eine Art Frühwarnsystem nutzen. So kann die Politik rechtzeitig gegensteuern, wenn sich abzeichnet, dass die Ziele verfehlt werden“, betont Callies abschließend.