Auswirkungen von Windkraftanlagen und Landbedeckung auf das Fledermaussterben • Sind Sie damit zufrieden?

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Um die anthropogenen Kohlenstoffemissionen im Zusammenhang mit der Energieerzeugung zu verringern, wird Windenergie als plausible Alternative gefördert. Die Installation von Windkraftanlagen steht jedoch in direktem Zusammenhang mit der Flächeninanspruchnahme und der Lebensraumzerschneidung durch Straßen und künstliche Flächen, die für die Installation von Windkraftanlagen erforderlich sind. Darüber hinaus steht der Betrieb von Windkraftanlagen in direktem Zusammenhang mit dem Verlust der Artenvielfalt durch den Tod von Vogelarten. Die biologische Vielfalt mildert durch verschiedene Ökosystemleistungen unter anderem extreme Klimaereignisse und Bodenerosion. Wir stehen also vor dem Paradoxon, die Biodiversität zu beeinflussen, um potenzielle anthropogene Klimaauswirkungen zu modulieren, da es starke Wechselwirkungen zwischen Biodiversität, Landnutzung und Klima gibt.

Windenergieanlagen nehmen weltweit zu. Fledermäuse sind langlebige Säugetiere mit geringem Fortpflanzungspotenzial. Daher ist es für die Erhaltung einer lebensfähigen Population wichtig, dass viele erwachsene Tiere überleben. Alle europäischen Fledermausarten sind durch die Habitat-Richtlinie und die nationale Gesetzgebung vieler Länder streng geschützt. Allerdings werden die Auswirkungen der Installation und des Betriebs von Windparks auf die Fledermauspopulationen mangels konkreter, verbindlicher Regelungen in Umweltverträglichkeitsprüfungen nur selten ausreichend untersucht. Die Risikobewertung ist von besonderer Bedeutung für die Schätzung der Zahl der unter Windkraftanlagen getöteten Fledermäuse, die oft unterschätzt werden, da die Kadaver klein, nicht leicht zu erkennen, schnell von Aasfressern gefressen oder durch Kollisionen zerstört werden. Die Zahl der Todesfälle lässt sich durch den Einsatz von Spürhunden, Kameras und digitalen Technologien verbessern, diese Methoden sind jedoch kostspielig und der Umfang und Umfang ihrer Anwendungen ist begrenzt. Um letztendlich festzustellen, wie „sauber“ Windenergie ist, ist eine Bewertung der Landnutzung und des Wildtiersterbens erforderlich.

Das Fledermaussterben hängt von den Merkmalen der Umgebung von Windkraftanlagen ab, beispielsweise von der Bedeckung natürlicher, landwirtschaftlicher oder künstlicher Flächen. Es wird oft davon ausgegangen, dass die Wechselwirkungsgröße von Windkraftanlagen und der Umgebung einige Hundert Meter beträgt, aber im Allgemeinen wird sie nur selten quantifiziert und ist daher kaum bekannt. Todesfälle hängen von den Merkmalen der Windkraftanlagen wie Rotordurchmesser, Geschwindigkeit und Turmhöhe ab, die miteinander korrelieren. Zu diesem Zweck gibt es Argumente dafür, dass mehrere kleine oder weniger große Windkraftanlagen weniger schädlich sein könnten. Eine Studie in den USA ergab jedoch, dass Todesfälle am besten durch die von Windkraftanlagen erzeugte Energie erklärt werden können.

Methoden: Die Auswirkungen von Windturbinenmerkmalen und Umgebungsvariablen auf verschiedenen räumlichen Skalen im Zusammenhang mit dem Fledermaussterben in einem Berg- und Waldgebiet in Thrakien, Griechenland, wurden untersucht. Ursprünglich zielte die Studie darauf ab, die tödlichste Eigenschaft einer Windkraftanlage zwischen Turmhöhe, Rotordurchmesser und Leistung zu quantifizieren. Das Ausmaß der Interaktionsentfernung zwischen Fledermaussterben und den Landbedeckungsmerkmalen rund um die Windkraftanlage wurde quantifiziert. Ein statistisches Modell wurde trainiert und anhand von Fledermaussterben und Windturbinen-, Landbedeckungs- und Topografiedaten (Datensatz 1) validiert. Es wurde eine Varianzaufteilung zwischen Fledermaustoten und den erklärenden Kovariaten durchgeführt. Das trainierte Modell wurde verwendet, um Fledermaussterben vorherzusagen, die auf die bestehende und zukünftige Entwicklung von Windparks in der Region zurückzuführen sind (Datensätze 2–5).

Die Studie wurde in einem peer-reviewten Journal veröffentlicht:

Moustakas, A., Georgiakakis, P., Kret, E. & Kapsalis, E. (2023). Auswirkungen von Windkraftanlagen und Landbedeckung auf das kumulative Fledermaussterben. Wissenschaft der gesamten Umwelt 892: 164536.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969723031571?via%3Dihub

Was ist das „tödlichste“ Merkmal einer Windkraftanlage?

Eine in Griechenland durchgeführte Studie 1, in der explizit die für Fledermäuse tödlichsten Windturbinenmerkmale (Turmhöhe, Rotordurchmesser und Windturbinenleistung (Typenschildkapazität)) untersucht wurden, zeigte, dass alle drei stark miteinander korrelieren und dass es die installierte Windturbinenleistung ist, die den Tod von Fledermäusen am besten erklärt .

Abbildung 1: Weniger große oder mehrere kleine Windkraftanlagen? Was ist das „tödlichste“ Merkmal einer Windkraftanlage für Wildtiere?

Wie groß ist die Wechselwirkung zwischen Windkraftanlagen und der Umgebung?

Dieselbe Studie 1 ergab, dass in drei Maßstäben ein Radius von 250, 1.000 und 5.000 Metern um jede Windkraftanlage untersucht wurde. Es waren 5 km, die größere Entfernung als die untersuchten, die die Wechselwirkung zwischen der Umgebung und den Todesfällen am besten erklärten.

Figur 2: Windkraftanlagen (schwarze Punkte) untersucht mit Puffern von 250, 1000 und 5000 Metern um sie herum. Wie groß ist die Wechselwirkung zwischen Windkraftanlagen und der Umgebung? Bildnachweis: P. Georgiakakis

Wie viele Fledermaussterben bleiben unter dem Radar?

Prozentual im Vergleich zu den erfassten Todesfällen (Datensatz 1; Abbildung 3) ergibt sich eine höhere Todeswahrscheinlichkeit von 377,8 % bei in Betrieb befindlichen, aber nicht ausreichend vermessenen Windenergieanlagen (Datensatz 2 & 3). Windkraftanlagen, die noch nicht in Betrieb sind, aber voraussichtlich (Datensatz 4) oder wahrscheinlich bald in Betrieb gehen (Datensatz 5), werden zusammen zu 210,2 % mehr Todesfällen als erfasst beitragen. Unter dem Szenario, dass die Windkraftanlagen mit Produktions- und Installationslizenz in Betrieb genommen werdenwird die Gesamtzahl der zusätzlichen Todesfälle 588 % höher sein als die erfassten1. Die Anzahl der im Feld registrierten Fledermaussterben (Datensatz 1) ist eine Unterschätzung der tatsächlichen Zahl, da es schwierig ist, sie zu erkennen (sie sind klein, es gibt Vegetation in der Nähe), sie werden schnell von Aasfressern gefressen oder durch Kollisionen zerstört.

Figur 3. Prognostizierte Fledermaussterben pro Jahr in nicht überwachten benachbarten Windenergieanlagen (Datensätze 2-5) im Vergleich zur überwachten (Datensatz 1). Kreise geben den Mittelwert an, während Whiskers ein 95 %-Konfidenzintervall des Mittelwerts anzeigen. Die horizontale gepunktete rote Linie gibt die tatsächlich erfasste Anzahl der Todesfälle in Datensatz 1 in einem Jahr an. Bildnachweis: A. Moustakas

Wo sollten Windkraftanlagen vermieden werden?

Der Tod von Fledermäusen lässt sich am besten durch die Leistung von Windkraftanlagen erklären1. Die natürliche Landbedeckung war hinsichtlich der erklärten Varianz der zweitbeste Prädiktor für das Fledermaussterben. Es wies auch die steilste Koeffizientensteigung aller Variablen auf, die Zahl der Todesfälle nahm mit jeder Einheit (1 %) der Zunahme der natürlichen Landbedeckung stark zu. Daherder „perfekte Sturm“ für Fledermaussterben erfordert eine Kombination aus hoher Gesamtzahl Leistung und Windkraftanlagen, die in natürlichen Landbedeckungsgebieten installiert sind. Zu diesem Zweck bestätigen die Ergebnisse dieser Studie die Schlussfolgerungen aus Kanada, wonach „je größer eine Einrichtung ist, desto wichtiger wird der spezifische räumliche und ökologische Kontext für die Bestimmung der Fledermaussterblichkeit“ 2. Ergebnisse aus Griechenland und frühere Studien legen dies nahe Windkraftanlagen sollten nicht genehmigt werden in Gebieten, in denen die natürliche Landbedeckung im Umkreis von 5 km mehr als 50 % beträgt.

Außerhalb dieser Hochrisikogebiete Studien zur Umweltverträglichkeitsprüfung sollte den Suchbereich nach wichtigen Nahrungs-, Trink- und Rastplätzen auf ein ausreichend großes Gebiet, typischerweise nicht kleiner als 5 km, erweitern. Der räumliche kumulative Effekt von mindestens 5 km sollte als kombinierter Effekt von Windenergieentwicklungen bewertet werden, die aus mehreren Windenergieanlagen verschiedener Windenergieanlagen zusammengenommen bestehen, und nicht nur für eine einzelne Windenergieanlage.

Abbildung 4: a. Auswirkungen jeder Kovariate des statistischen Modells auf das Fledermaussterben. Eine durchgezogene blaue Linie zeigt die Modellanpassung an, während schattierte hellblaue Umschläge ein 95 %-Konfidenzintervall anzeigen. Die vertikale Achse gibt die Sterbewahrscheinlichkeit für jede Variable an, während die horizontale Achse den Datenbereich jedes Prädiktors im endgültigen Modell darstellt. Die Dicke der schwarzen Balken auf der horizontalen Achse gibt die Datendichte an. B. Varianzpartitionierung der erklärenden Kovariaten zum Fledermaussterben. Bei der Varianzpartitionierung wird der Prozentsatz der durch jede Variable erklärten Varianz quantifiziert und ihre relative Bedeutung eingestuft. Die Ergebnisse addieren sich zu 100 %. Bildnachweis: A. Moustakas

Windenergie oder Strom und Todesfälle

Die Ergebnisse der Studie in Griechenland deuten darauf hin, dass Todesfälle in erheblichem Maße mit der Energiegewinnung aus Windkraftanlagen in Zusammenhang stehen. Allein die Leistung erklärt ein Drittel der Varianz des Fledermaussterbens und ist tödlicher als die Turmhöhe oder der Rotordurchmesser. Die von Windturbinen erzeugte Energie, das Produkt aus Leistung und Zeit, wird durch die Größe der Turbine (Turmhöhe, Rotordurchmesser) und die Rotorgeschwindigkeit bestimmt3. Zu diesem Zweck müsste eine abnehmende Rotorgeschwindigkeit durch eine Vergrößerung der Windturbinengröße ausgeglichen werden und umgekehrt, um die gleiche Energiemenge zu erzeugen. Daher wird eine Änderung der Eigenschaften von Windkraftanlagen die Auswirkungen auf Fledermäuse nicht minimieren, solange die erzeugte Energie gleich bleibt oder sogar steigt. Darüber hinaus ist es unwahrscheinlich, dass mehrere kleine oder weniger große Windkraftanlagen die Zahl der Todesfälle minimieren, solange die insgesamt erzeugte Energie konstant bleibt. In einer Studie in den USA wurde berichtet, dass die Sterblichkeit von Vögeln und Fledermäusen pro erzeugter Energieeinheit über alle Windkraftanlagenkapazitäten hinweg konstant ist 4, was bestätigt, dass nicht nur die Größe der Turbinen, sondern auch die Leistung der Faktor ist, der die Todesfälle besser erklärt.

Schlussfolgerungen:

Unter allen Merkmalen von Windkraftanlagen und Landbedeckungsmerkmalen ist die Leistung der Windkraftanlagen der wichtigste Faktor im Zusammenhang mit dem Fledermaussterben. Windkraftanlagen, die sich in einem Umkreis von 5 km um die natürliche Landbedeckung befinden, weisen eine deutlich höhere Todesrate auf und sollten nicht genehmigt werden. Mehr Windkraftanlagen werden zu mehr Todesfällen führen. Die nicht erfassten Todesfälle sind > 500 % höher als die erfassten.

Windkraftanlagen stehen in direktem Zusammenhang mit Landverlust und -degradation durch künstliche Grundflächen und straßenbedingter Fragmentierung. Die Rangliste der Bedrohungen der biologischen Vielfalt in Europa und Nordamerika zeigt dies historisch gesehen Die Bedrohungen durch Landnutzungsänderungen sind um ein Vielfaches höher als die durch Klimaveränderungen 5, mit vergleichbaren Ergebnissen in anderen Studien 6. Nach den neuesten Bewertungen stellen Landnutzungsänderungen immer noch die größte aktuelle Bedrohung für die Natur dar, da sie die natürlichen Lebensräume vieler Pflanzen- und Tierarten an Land, im Süßwasser und im Meer zerstören oder fragmentieren 7.

Es entsteht ein Paradoxon bei der Beeinflussung der Biodiversität, um das Klima zu mildern: Die Biodiversität leistet durch die Ökosystemleistungen, die sie unterstützt, einen wichtigen Beitrag sowohl zum Klimaschutz als auch zur Klimaanpassung 8. Es muss daher priorisiert werden, was der relative Gewinn und Verlust der Installation von Windparks ist Betrieb im Klima-Land-Biodiversitäts-Energie-Nexus.

Verweise:

1 Moustakas, A., Georgiakakis, P., Kret, E. & Kapsalis, E. Auswirkungen von Windkraftanlagen und Landbedeckung auf das kumulative Fledermaussterben. Wissenschaft der gesamten Umwelt 892164536, doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.164536 (2023).

2 MacGregor, KA & Lemaître, J. Der Managementnutzen großräumiger Umweltfaktoren für die Fledermaussterblichkeit in Windenergieanlagen: Die Auswirkungen von Anlagengröße, Höhe und geografischer Lage. Globale Ökologie und Naturschutz 21e00871, doi: https://doi.org/10.1016/j.gecco.2019.e00871 (2020).

3 Dixon, S. & Hall, C. Windkraftanlagen. Strömungsmechanik und Thermodynamik von Turbomaschinen, 419-485 (2014).

4 Huso, M. et al. Die relative Energieproduktion bestimmt die Auswirkung des Repowerings auf die Wildtiersterblichkeit in Windenergieanlagen. Zeitschrift für Angewandte Ökologie 581284-1290 (2021).

5 Almond, REA, Grooten, M. & Peterson, T. Living Planet Report 2020 – Die Kurve des Verlusts der biologischen Vielfalt biegen. WWF, Gland, Schweiz. (World Wildlife Fund, 2020).

6 IPBES. Globaler Bewertungsbericht zu Biodiversität und Ökosystemdienstleistungen der zwischenstaatlichen Wissenschafts- und Politikplattform für Biodiversität und Ökosystemdienstleistungen. (Bonn, Deutschland, 2019).

7 Almond, REA, Grooten, M., Juffe Bignoli, D., Petersen, T., 2022. Living Planet Report 2022 –
Aufbau einer naturpositiven Gesellschaft. WWF, Gland, Schweiz

8 Europäische Kommission. WHITEPAPER: Anpassung an den Klimawandel: Auf dem Weg zu einem europäischen Aktionsrahmen. (Kommission der Europäischen Gemeinschaften, 2009).

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