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Schattenwurf-Rechner für Windenergieanlagen

Berechnet die maximale Schattenlänge nach Geometrie (vereinfacht) · LAI-Grenzwerte erklärt

Wie weit reicht der Schatten einer Windenergieanlage maximal? Das hängt von der Höhe der Rotorspitze und der Sonnenhöhe ab. Niedrige Sonne (Wintermorgen/-abend) erzeugt sehr lange Schatten — genau deshalb prüfen Genehmigungsverfahren die astronomische Maximalbelastung am nächstgelegenen Immissionsort.

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Was bedeutet das Ergebnis?

Der Schatten einer WEA ist umso länger, je niedriger die Sonne steht. Die Berechnung erfolgt nach der Geometrie: Schattenlänge = Gesamthöhe / tan(Sonnenhöhe). Die Gesamthöhe ist die Nabenhöhe plus der halbe Rotordurchmesser (Rotorspitzenhöhe).

Eine moderne Anlage mit 135 m Nabe und 150 m Rotor erreicht 210 m Rotorspitze. Bei 5° Sonnenhöhe bedeutet das einen Schattenwurf von rund 2,4 km — was zeigt, dass Schattenwurf nicht nur direkte Nachbarschaft betrifft.

LAI-Grenzwerte für Schattenwurf

Die Länderausschuss-für-Immissionsschutz-Hinweise (LAI) definieren als zumutbar:

  • maximal 30 Stunden pro Jahr astronomisch maximaler Schattenwurf am nächsten Wohngebäude
  • maximal 30 Minuten pro Tag
  • Berechnung erfolgt für die worst-case-Bedingungen (Sonne immer scheint, Rotor immer in Schattenwurf-Stellung)
  • Die tatsächliche Belastung ist meist 10–25 % der astronomischen — der Rest wird über eine Schattenwurf-Abschaltung im Anlagenbetrieb sichergestellt
Wichtig: Dieser Rechner liefert eine geometrische Schattenlängen-Abschätzung — keine rechtsgültige Prognose. Für die Genehmigung nach BImSchG wird eine vollständige Schattenwurfprognose gebraucht (Software wie WindPRO/SHADOW, Berücksichtigung Topographie, Sonnenbahn ganzjährig, Beobachterposition, meteorologische Wahrscheinlichkeiten). Diese muss durch ein qualifiziertes Ingenieurbüro erstellt werden.

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Häufige Fragen

Was ist der Unterschied zwischen Schattenwurf und Schlagschatten?

„Schattenwurf" ist der Oberbegriff. „Schlagschatten" bezeichnet speziell den rhythmisch wandernden Schatten der drehenden Rotorblätter — er gilt als die wirkungsmächtigere Belästigung und ist Gegenstand der LAI-Grenzwerte.

Welche Software wird für die Prognose verwendet?

Standard ist WindPRO (EMD) mit dem Modul SHADOW. Ergebnis ist eine Isolinien-Karte mit den Wohnimmissionsorten und einer Tabelle für jedes Wohngebäude (h/Jahr, min/Tag).

Was passiert bei Überschreitung der Grenzwerte?

Die Anlage muss mit einer Schattenwurf-Abschaltung ausgerüstet werden (Lichtsensor + Steuerung), die die WEA in den kritischen Zeitfenstern temporär anhält. Ertragsverluste sind meist gering (<1 % Jahresertrag).