Schattenwurfprognose

Schattenwurf als Teil des Genehmigungsverfahrens

Bei tief stehender Sonne können die Rotorblätter einer Windenergieanlage einen periodisch wiederkehrenden Schatten erzeugen. Ob und wie lange dieser sogenannte bewegte Schatten an einem Gebäude auftreten kann, hängt unter anderem von Sonnenstand, Entfernung, Ausrichtung der Anlage und den meteorologischen Bedingungen ab.

Für die geplante Windenergieanlage bei Eimbeckhausen wurde die Ramboll Deutschland GmbH mit einer Schattenwurfprognose beauftragt. Das Gutachten untersucht die mögliche Beschattung der umliegenden Wohnbebauung durch die neue Anlage und berücksichtigt dabei auch bestehende Windenergieanlagen als Vorbelastung.

Die Berechnungen wurden mit dem Programm windPRO durchgeführt. Die vorliegende Revision 1 des Gutachtens datiert vom 25. Februar 2026.

Was bedeutet „astronomisch maximal möglich“?

Für die Beurteilung des Schattenwurfs wird zunächst ein theoretischer Maximalfall berechnet. Dabei wird unterstellt, dass die Sonne während der gesamten möglichen Beschattungszeit scheint, die Rotorfläche vollständig zur Sonne ausgerichtet ist und sich die Rotorblätter bewegen.

Dieser sogenannte astronomisch maximal mögliche Schattenwurf beschreibt daher nicht die tatsächlich zu erwartende jährliche Beschattungsdauer. Er dient als rechnerischer Worst Case.

Als Beurteilungsmaßstab nennt das Gutachten für diesen theoretischen Fall 30 Stunden pro Kalenderjahr und 30 Minuten pro Tag.

Daneben wird die meteorologisch wahrscheinliche Beschattungsdauer berechnet. Hierbei werden die tatsächlichen Sonnenscheinwahrscheinlichkeiten berücksichtigt.

Welche Wohnbereiche wurden untersucht?

Für die Prognose wurden zahlreiche sogenannte Schattenrezeptoren im Umfeld der Windenergieanlage festgelegt. Sie repräsentieren Gebäude beziehungsweise schutzwürdige Bereiche, an denen der mögliche Schattenwurf berechnet wird.

Die untersuchten Immissionsorte liegen unter anderem in Eimbeckhausen, Waltershagen, Bussenmühle, Messenkamp, Klein Amerika, Hülsede und Schmarrie.

Die Berechnung zeigt damit nicht nur die unmittelbare Umgebung der neuen Windenergieanlage, sondern einen größeren Landschafts- und Siedlungsraum.

Zusatzbelastung und Gesamtbelastung

Wie bei der Schallimmissionsprognose unterscheidet das Gutachten zwischen verschiedenen Belastungen.

Die Zusatzbelastung bezeichnet den Schattenwurf, der allein von der neu geplanten Windenergieanlage verursacht werden kann.

Bei der Gesamtbelastung werden zusätzlich die bestehenden Windenergieanlagen berücksichtigt.

Die Karte auf Seite 21 des Gutachtens zeigt die Zusatzbelastung durch die neue WEA. Dargestellt werden Bereiche mit unterschiedlicher astronomisch maximal möglicher Beschattungsdauer sowie die Grenze von 30 Minuten maximaler Beschattung an einem Tag.

Auf Seite 22 wird dagegen die Gesamtbelastung dargestellt. Neben der neuen WEA sind dort auch die bestehenden Anlagen VB1 und VB2 eingezeichnet.

Ohne Abschaltung werden Richtwerte überschritten

Die Berechnungen zeigen, dass die maßgeblichen Richtwerte ohne schattenwurfbegrenzende Maßnahmen nicht an allen untersuchten Immissionsorten eingehalten würden.

Nach der Bewertung von Ramboll werden die Richtwerte der astronomisch maximal möglichen Beschattungsdauer an sieben Immissionsorten überschritten. Betroffen sind die im Gutachten als BÜ01, EH01, EH02, EH04 sowie ME01 bis ME03 bezeichneten Immissionsorte.

Das Gutachten kommt deshalb zu dem Ergebnis, dass schattenwurfbegrenzende Maßnahmen erforderlich sind.

Bis zu mehr als 60 Minuten am Tag

Die berechneten Worst-Case-Werte unterscheiden sich erheblich.

Für Klein Amerika 1 (ME01) ergibt die Berechnung eine astronomisch maximal mögliche Beschattungsdauer von 65 Stunden und 39 Minuten im Jahr. An einem einzelnen Tag sind rechnerisch bis zu 61 Minuten möglich.

Für Waltershagen 2 (EH01) werden 57 Stunden und 4 Minuten pro Jahr, für Waltershagen 1 (EH02) 42 Stunden und 24 Minuten und für Bussenmühle 1 (BÜ01) 37 Stunden und 42 Minuten ausgewiesen.

Diese Werte beschreiben den theoretischen Maximalfall. Sie bedeuten nicht, dass die genannten Gebäude tatsächlich über diese Zeiträume hinweg beschattet werden.

Meteorologisch wahrscheinlicher Schattenwurf

Deshalb enthält das Gutachten zusätzlich eine Berechnung unter Berücksichtigung der statistisch zu erwartenden Sonnenscheindauer.

Danach fällt die voraussichtliche jährliche Beschattungsdauer deutlich geringer aus. Für Waltershagen 2 werden beispielsweise 16 Stunden und 37 Minuten, für Waltershagen 1 12 Stunden und 13 Minuten und für Klein Amerika 1 12 Stunden und 19 Minuten pro Jahr berechnet.

Auch diese Werte sind jedoch nicht mit der später zulässigen tatsächlichen Beschattungsdauer gleichzusetzen.

Acht Stunden tatsächlicher Schattenwurf

Für den real auftretenden Schattenwurf ist nach den im Gutachten zugrunde gelegten Hinweisen ein weiterer Wert maßgeblich.

Wird die Windenergieanlage mit einer Abschaltautomatik und einem Bestrahlungsstärkesensor ausgerüstet, darf die tatsächliche Beschattungsdauer acht Stunden pro Kalenderjahr nicht überschreiten.

Der Sensor erfasst, ob die Sonneneinstrahlung überhaupt stark genug ist, um relevanten Schattenwurf zu erzeugen. Die Anlage kann dadurch gezielt abgeschaltet werden, wenn an einem betroffenen Immissionsort das zulässige Schattenkontingent erreicht wird.

Auch die zulässige tägliche Beschattungsdauer muss eingehalten werden.

Abschaltautomatik erforderlich

Ramboll kommt aufgrund der prognostizierten Überschreitungen zu dem Ergebnis, dass die geplante Windenergieanlage mit einer entsprechenden Schattenabschaltung betrieben werden muss.

Damit wird ein wesentlicher Unterschied zwischen Prognose und späterem Betrieb deutlich:

Die Berechnung zeigt zunächst, wie viel Schattenwurf ohne Begrenzungsmaßnahmen theoretisch auftreten könnte. Die Abschaltautomatik soll anschließend verhindern, dass die maßgeblichen Werte im tatsächlichen Betrieb überschritten werden.

Die teilweise hohen Worst-Case-Werte bedeuten deshalb nicht, dass diese Beschattungszeiten nach Inbetriebnahme zulässig wären.

Prognose und tatsächlicher Betrieb

Auch bei der Schattenwurfprognose handelt es sich um eine Vorausberechnung. Erst nach Errichtung und Inbetriebnahme der Anlage lässt sich feststellen, wie häufig die meteorologischen Voraussetzungen für Schattenwurf tatsächlich auftreten.

Von besonderem Interesse wird dann sein, wie die Abschaltautomatik eingerichtet wird und welche Immissionsorte in die Steuerung einbezogen werden.

Für die weitere Dokumentation stellt sich deshalb nach Inbetriebnahme insbesondere die Frage:
Wie wird sichergestellt und dokumentiert, dass die zulässigen Beschattungszeiten an den betroffenen Wohngebäuden tatsächlich eingehalten werden?

Dieser Punkt kann nach Errichtung der Windenergieanlage weiterverfolgt und die Dokumentation entsprechend ergänzt werden.

📄Schattenwurfprognose im Original

Die vollständige Schattenwurfprognose der Ramboll Deutschland GmbH umfasst 50 Seiten. Sie enthält die Berechnungsgrundlagen, Angaben zu den untersuchten Immissionsorten, Ergebnisse für Zusatz- und Gesamtbelastung sowie detaillierte Karten und Berechnungsausdrucke.