Naturschutz und Klimawandel. Windkraftanlagen als Risiko für Fledermäuse

Inhalt

0. Einleitung

1. Fachliche Klärung

2. Didaktische Analyse

3. Methodische Analyse
3.1 Einstieg
3.2 Erarbeitung
3.3 Ergebnissicherung

4. Kritische Reflexion des Ertrags der Lernumgebung

5. Didaktischer Mehrwert für die BNE und didaktischer Mehrwert des fächerübergreifenden Arbeitens

6. Anhang
Anhang A: Stundenkurzentwurf
Anhang B: Lernaufgabe (Arbeitsblatt)
Anhang C: Video (Einstieg)
Anhang D: Erwartungshorizont

Literaturverzeichnis

0. Einleitung

Da die Veranstaltung im Rahmen des Seminars „Bildung für Nachhaltige Entwicklung als Interdisziplinäres Projekt“ durchgeführt wurde, wurde ein zweitägiges Schulprojekt an einem Gymnasium in Mainz gemeinsam mit Studierenden der Fächer Biologie und Politikwissenschaft geplant. Es wurden unterschiedliche Bausteine ausgewählt und Gruppenweise für die Klassenstufen 8 und 11 bearbeitet. Die folgende Arbeit bezieht sich auf den Baustein „Artenschutz“ der achten Klassenstufe. Dieser gliederte sich in drei Teile, welche in Stationenarbeit aufgeteilt wurden. Die folgende Arbeit wird sich nur auf einen Baustein beschränken, welcher jedoch in dieser Form nicht im Unterricht durchgeführt wurde.

1. Fachliche Klärung

Der Klimawandel ist heutzutage nicht mehr aus unserem Leben wegzudenken. Doch schadet man automatisch den Tieren, wenn man das Klima schützen will? Dieser Frage gehen Natur-und Klimaschützer seit Langem nach, wodurch sich ein kognitiver Konflikt zwischen dem Arten-/Naturschutz und dem Klimaschutz ausgebildet hat. Im Sinne des Klimaschutzes wird seit einigen Jahren deutlich stärker auf erneuerbare Energien gesetzt - die Windenergie soll auch in den nächsten Jahren weiter ausgebaut werden. Weil durch den Klimawandel nach Berechnungen des Bundesamtes für Naturschutz bis zum Ende des Jahrhunderts 30% der in Deutschland lebenden Pflanzen- und Tierarten vom Aussterben bedroht sind, gilt es auch weiterhin auf erneuerbare Energien zu setzen (Leuschner & Schipka 2004), da die Minderung der Emission von Treibhausgasen massiv zur Erhaltung der Naturvielfalt beiträgt. Auch wenn der Anteil der Windkraft an der weltweiten Stromerzeugung (2015) bisher „nur“ 3,1% beträgt, soll dieser weiter ausgebaut werden (siehe Abb.1), um dem politischen Ziel gerecht zu werden, den gesamten Energiebedarf Deutschlands bis 2050 über erneuerbare Energien zu decken ((Von Lindeiner 2014: 40).

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Abbildung 1: Weltweite Stromerzeugung (Schiffer 2016)

Doch was als Musterlösung scheint, birgt auch viele Probleme, insbesondere mit Genehmigungsbehörden, wenn man die Befürworter des Naturschutzes hinzuzieht (Brandt 2015: 5). Da immer wieder Tiere in den Windkraftanlagen umkommen, ist die Errichtung von Windkraftanlagen mit gleichzeitig risikolosem Betrieb nicht zu bewerkstelligen. Gerade deswegen gilt es, die Risiken angemessen abzuwägen und rechtlich zu verorten (Brandt 2015: 12). Um negative Folgen von Windkraftanlagen auf Mensch und Tier beurteilen zu können bedarf es daher einer Gegenüberstellung von möglichen Beeinträchtigungen sowie dem Nutzen der Anlagen (Hirschl et al. 2004: 10). Zudem gilt es wirtschaftliche und gesellschaftliche Bedingungen zu betrachten, die mit erneuerbaren Energien einhergehen, wie beispielsweise der Schaffung von Arbeitsplätzen oder der Verringerung der Abhängigkeit von Brennstoffimporten (Hirschl et al. 2004: 10). Da Naturschutz und Klimaschutz Hand in Hand gehen, sollten im Streitfall Konfliktlösungen gefunden werden, die möglichst alle Interessen berücksichtigen. Nur so kann unser Planet geschützt werden. (Hirschl et al. 2004: 10).

Betrachtet man das Kollisionsrisiko für Fledermäuse mit Windkraftanlagen, ergeben sich unterschiedliche Gründe und Probleme. Obwohl bereits 1970 Fledermauskollisionen mit Windkraftanlagen bekannt waren, wurden erste Totfunde in Deutschland erst um die Jahrtausendwende veröffentlicht (Brinkmann et al. 2009: 18). Heutzutage wird bereits geschätzt, dass an jeder der ca. 24000 Windkraftanlagen pro Jahr 10 Fledermäuse getötet werden; an Waldstandorten ist außerdem mit deutlich höheren Schlagopferzahlen zu rechnen (Richarz 2014: 27). Doch nicht alle diese Fledermäuse sind heimisch, ohnehin 70% der Schlagopfer sind auf Zugfledermäuse zurückzuführen, da ihre Hauptzugrouten quer durch Deutschland führen (Voigt et al. 2015: 1). Während nur ein sehr geringer Anteil der Fledermäuse direkt vom Rotorblatt erschlagen wird, liegt die häufigste Todesursache beim Barotrauma. So können Fledermäuse dem Unterdruck am Windrad nicht standhalten, ihnen platzen die Lungen und sie fallen regelrecht zu Boden (Richarz 2014: 14). Zudem können die Turbulenzen, welche an den Rotoren entstehen, die Tiere zu Boden schmettern (Horch & Keller 2005: 13). Doch nicht nur direkte Begegnungen mit den Windkraftanlagen verursachen Probleme, die Errichtung neuer Anlagen kann ebenfalls zur Beeinträchtigung von Fortpflanzungs- und Ruhestätten führen, Scheuch- und Störwirkungen entfalten, sowie in essentiellen Flugkorridoren als Barriere wirken (Richarz 2014: 14). Oft wird ihnen durch den Neubau großer Anlagen wichtiger Lebensraum weggenommen (Lehnert et al. 2014: 1). Fledermäuse, wie auch Vögel, werden somit aufgrund ihres ausgeprägten Meideverhaltens aus ihren Lebensräumen vertrieben (NaBu Hessen). Informationen über Massensterben liegen jedoch noch nicht vor, was allerdings auch an der schwierigen Erfassung jener Kollisionen von Tieren und Windkrafträdern liegen kann. Daher weisen meist größere Greifvögel, die demnach leichter als Fledermäuse zu entdecken sind, die größten Opferzahlen auf (Von Lindeiner 2014: 40). Verunglückte Fledermäuse werden somit verstärkt nicht direkt unter den Windkraftanlagen gefunden, da sie bei der Kollision oft noch viele Meter durch die Luft geschleudert werden (Korner-Nievergelt 2013: 1). Die Zahl der Opferfunde ist daher mit Vorsicht zu betrachten. Manche Studien gehen sogar davon aus, dass Fledermäuse regelrecht von den Turbinen angelockt werden, welches das Kollisionsrisiko um ein vielfaches verstärkt (Voigt et al. 2015: 4). Dies ist darauf zurückzuführen, dass beim Bau neuer Windkraftanlagen durch Rodungsflächen und Zuwegungsschneisen Lichtungen geschaffen werden, die für jagende Fledermausarten eine enorme Attraktionswirkung haben (Richarz 2014: 29). Um die Effizienz und den Gewinn stets zu steigern, werden heutzutage vermehrt höhere und größere Windkraftanlagen gebaut und eingesetzt. Da jedoch sowohl hochfliegende Fledermausarten in Höhen über 100 m jagen wie auch Zugfledermäuse in diesem Höhenbereich ziehen, ergibt sich eine Zunahme des Kollisionsrisikos mit der Höhe der Anlagen (Richarz 2014: 14).

Da Deutschland, wie bereits erwähnt, als geographisch wichtige Verbindung zwischen Brut- und Überwinterungsgebieten dient (Lehnert et al. 2014: 1), beschränkt sich das Kollisionsrisiko hauptsächlich auf Fledermausarten, die im freien Luftraum jagen und überwiegend Zugverhalten aufweisen (Brinkmann et al 2009: 23). Regelmäßige Wanderungen über 1500 bis 2000 km konnten für die vier Arten Großer Abendsegler, Kleinabendsegler, Rauhautfledermaus und Zweifarbfledermaus nachgewiesen werden. Diese gelten somit als „Fernwanderer“ (Seebens et al. 2013: 9) und legen im Vergleich zu ihren Artgenossen die längsten Strecken zurück. In ihrem Zugverhalten sind sie den Vögeln sehr ähnlich und besitzen die Fähigkeit, sich am Magnetfeld der Erde zu orientieren, wodurch sie nicht zwingend auf Landmarken angewiesen sind (Seebens et al. 2013: 10). Fledermäuse fliegen somit nicht nur in Flugkorridoren, es gibt zudem bereits zahlreiche Hinweise für einen Breitfrontzug über dem europäischen Festland (Seebens et al. 2013: 10).

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Abbildung 2: Verbreitung und Wanderung der Rauhautfledermaus (Seebens et al. 2013: 11).

In Abbildung 2 ist die europäische Verbreitung der Rauhautfledermaus zu erkennen. Zwischen Brut- und Überwinterungsgebieten legt sie viele Kilometer von Skandinavien nach Mittel- und Südeuropa zurück. Auch wenn sie bevorzugt auf breiten und schmäleren Flugkorridoren (broad migratory flyway/ narrower migratory flyway) fliegt, ist durch die gleichmäßige Verbreitung über das ganze Land ebenfalls der zuvor genannte Breitfrontzug zu erahnen. Eine Gefahr besteht dann, wenn durch mehrere Windparks in einer Region oder auf einer Zugstrecke das Tötungsrisiko zunimmt. Insbesondere bei den zuvor genannten vier Arten der ziehenden Tiere verunglücken zahlreiche Tiere aus Nord- und Osteuropa (Richarz 2014: 27).

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Abbildung 3: Saisonalität, Aktivität und Todesopfer (Bach et al. 2013: 1)

Wissenschaftler weltweit haben daher das Kollisionsrisiko mit Windkraftanlagen insbesondere für wandernde Fledermäuse als einen kritischen Gefährdungsfaktor eingestuft (Brinkmann et al. 2009: 20). Wichtig bleibt somit zu vermerken, dass die höchste Gefahr und die höchsten Opferzahlen während der Zugzeiten erreicht werden (Lehnert et al. 2014: 1). Diese sind, wie in Abbildung 3 zu erkennen ist, meist im späten August/September, da hier nicht nur begonnen wird nach Winterquartieren zu suchen, es herrscht außerdem die höchste Insektendichte, welche den Fledermäusen als Nahrungsmittereserve für den Winterschlaf dient (Bach et al. 2013: 1).

Doch nicht nur die Jahreszeit und entsprechend das Reproduktions- und Winterschlafverhalten beeinflussen die Häufigkeit der Kollisionen, ebenfalls klimatologische Effekte wie Windgeschwindigkeit, Nachtzeit, Temperatur und Niederschlag spielen maßgeblich eine Rolle (Brinkmann et al. 2009: 14). Betrachtet man die Nachttemperaturen in Abbildung 4, entstehen die meisten Todesopfer zwischen 10 und 20°C. Die Kollisionen sind somit nicht auf Temperaturextreme zurückzuführen (Bach et al. 2013: 1). Unter 10°C ist eine deutliche Abnahme der Fledermausaktivität zu erkennen. Zudem fanden Forscher heraus, dass sich ein Schwerpunkt der Fledermausaktivität im ersten Viertel der Nacht ergibt (Brinkmann et al. 2009: 14).

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Abbildung 4: Nachttemperaturen, Aktivität und Todesopfer (Bach et al. 2013: 1); Windgeschwindigkeiten und Fledermausaktivität (Brinkmann et al. 2009: 15).

In Anbetracht auf die Windgeschwindigkeiten ist ein starker Effekt, mit abnehmender Aktivität bei ansteigender Windgeschwindigkeit, zu erkennen (Brinkmann et al. 2009: 14). Die verschiedenen Farben stellen unterschiedliche Fledermausarten dar. Für den Niederschlag führte außerdem bereits Nebel zu einer Abnahme der Aktivität (Brinkmann et al. 2009: 15). Ein deutlich erhöhtes Kollisionsrisiko besteht somit nur bei bestimmten Witterungsbedingungen, nämlich relativ warme und niederschlagsfreie Nächte bei niedrigen Windgeschwindigkeiten (Brinkmann et al. 2009: 17).

Betrachtet man die biologische Sichtweise, zieht das hohe Kollisionsrisiko der Fledermäuse ein großes Problem mit sich, welches die Art gefährden könnte. Fledermäuse bekommen nur 1-2 Jungtiere pro Jahr (Richarz 2014: 27), weshalb davon auszugehen ist, dass eine hohe Mortalität nur langsam wieder ausgeglichen werden kann. Als Folge daraus können sich Individuenverlust wesentlich schneller auf die Überlebensfähigkeit der Population auswirken als bei Wirbeltieren mit vergleichsweise hoher Reproduktionsrate (Brinkmann et al. 2009: 19).

Um solche Konflikte zu vermeiden, spielt die Standortwahl eine bedeutende Rolle. Da Fledermäuse europaweit zu den streng geschützten Arten gehören (Richarz 2014: 29), gilt es in Zusammenarbeit mit Naturschutzverbänden Vorranggebiete, aber auch Windkraft-Tabuzonen zu erarbeiten und zu benennen. Dies bedeutet, dass es für eine Gestaltung des notwendigen Energiewandels neben Windvorranggebieten auch klare Ausschlussflächen geben muss, in welchem keine Windkraftanlagen errichtet werden dürfen (NaBu Hessen). Insgesamt wurden zum Schutz der Fledermaus flächendeckend Betriebsalgorithmen eingeführt, die die Betriebszeiten der Windkraftanlagen regeln. Diese „fledermausfreundlichen“ Algorithmen schützen bei einer minimalen Beeinträchtigung im Betrieb der Windkraftanlage in hohem Maße die Belange des Artenschutzes (Brinkmann et al. 2009: 14). Auch wenn Gegner dennoch der Meinung sind, dass durch die Abschaltregelungen zu große Verluste eingefahren werden, lässt sich argumentieren, dass während der Hauptaktivität der Fledermäuse in den Sommermonaten die Nächte relativ kurz sind und meist ohnehin geringe Windgeschwindigkeiten vorliegen (Brinkmann et al. 2009: 16). Aus der Sicht des Fledermausschutzes sind jedoch an bestimmten Orten auch die Abschaltalgorithmen nicht geeignet. Daher dürfen an Standorten mit starker Aktivität kollisionsgefährdeter Arten gar keine Windkraftanlagen errichtet werden (Richarz 2014: 32). Auf den Erfolg der Algorithmen lässt sich mithilfe einer anderen Studie schließen, in welcher lediglich unter der wegen eines technischen Defekts abgeschalteten Windkraftanlage keine toten Tiere gefunden wurden (Brinkmann et al. 2009: 19). Eine weitere angedachte Maßnahme zur Vermeidung weiterer Schlagopfer, die akustische Vergrämung, hat allerdings nach neusten Untersuchungen keine Reduzierung der Schlagrate zur Folge (Richarz 2014: 32).

Eine zusätzlich in Deutschland weit verbreitete Art des Schutzes stellt die Abstandshaltung dar. Die Vorgabe, Windkraftanlagen mit einem Mindestabstand von einem Kilometer zu Schlafstellen zu errichten, hat sich insbesondere für die Jungtiere als nicht effizient erwiesen, da ihr Lebensraum und Fluggebiet weitaus größer ist und den Kilometer somit übersteigt (Lehnert et al. 2014: 6). Ebenfalls im Lebensraum Wald wird zur Risikovorsorge bereits in mehreren Bundesländern empfohlen, einen Mindestabstand von Wald und Gehölzen beim Bau neuer Windkraftanlagen einzuhalten (Brinkmann et al. 2009: 21), da insbesondere im Wald ein erhöhtes Kollisionsrisiko vorliegt. In der Forschung zeigten Analysen zu den Abstandsmaßen jedoch bisher keinen oder nur einen tendenziellen signifikanten Einfluss (Brinkmann et al. 2009: 22). Auch wenn hier offensichtlich noch Forschungsbedarf herrscht, bedarf es bei der Planung trotzdem betriebsbegleitendes Monitoring, um Einschränkungen des Betriebs einfordern zu können (Richarz 2014: 34).

Da es konfliktfreie Windenergiestandorte aber nur selten gibt, gilt es den Natur-und Artenschutz sowie den Klima- und Umweltschutz wertgleich zu betrachten (NaBu Hessen). Der Ausbau regenerativer Energien sollte daher nicht zu Lasten der aktuellen Biodiversität gewonnen werden, sondern tatsächlich auch dem Artenschutz dienen (Brinkmann et al. 2009: 18). Problematisch bleibt zudem eine naturschutzfachlich widerrechtliche Betreibung der Windkraftanlagen, welche auf Umsetzungsdefizite der Behörden zurückzuführen sind (Richarz 2014: 27).

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In der Projektwoche wurde sich auf den Standort Fürfeld festgelegt, welcher ca. 10 km südlich von Bad Kreuznach liegt.

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Abbildung 5: Dichte der Windkraftanlagen in Bezug auf Zugrouten der Fledermäuse (Voigt et al. 2015: 3). Gelb/rot= hohe Dichte; weiss= geringe Dichte)

Betrachtet man Abbildung 5, wird deutlich, dass Fürfeld ein mittleres bis hohes Konfliktpotential ausgesprochen werden kann, da durch diesen Standort sämtliche Flugrouten führen und hohe Dichten an Windkraftanlagen vorzufinden sind. Da die Flugwege der Fledermäuse oft nicht geradlinig verlaufen, sondern landschaftlichen Strukturen wie Flüssen, Tälern oder Waldrändern folgen, ist die Erhaltung naturnaher Lebensraum- Korridore von besonderer Bedeutung (NABU Berlin). Zusätzlich wird die Umsetzung der naturschutzfachlichen Vorgaben in der Praxis oft aufgrund von Planungsdruck der Förderpolitik nur ungenügend durchgeführt (Richarz 2014: 25). Dies gilt es auch am Standort Fürfeld zu betrachten, da sich hinter einem Neubau auch immer ein Planungsdruck verbirgt. Zudem bleibt es wichtig, das Konfliktpotential von Fürfeld kritisch zu betrachten, sowohl im Hinblick auf den Naturschutz sowie auch für den Mehrwert der WEA für den Klimaschutz.

Schlussfolgernd lässt sich sagen, dass bei der Frage eines Ausbaus von Windkraftanlagen bei der Standortwahl stets eine Umweltverträglichkeitsprüfung von unabhängiger Seite durchgeführt werden sollte. Ebenfalls sollte das Kollisionsrisiko durch geeignetes Monitoring eingeschätzt und entsprechend durch Maßnahmen wie Abschaltalgorithmen oder Steuerungsmaßnahmen minimiert werden (Von Lindeiner 2014: 44).

2. Didaktische Analyse

Die vorliegende Einheit befasst sich mit der Station des Fledermausschutzes im Rahmen des Bausteins „Naturschutz/Artenschutz“. Aufgrund des Projektcharakters lässt sie sich im Lehrplan im Lernfeld 7.1 (Fächerübergreifende Projekte) zuordnen, wobei sich dieser Lehrplan jedoch auf die Fächer Erdkunde, Sozialkunde und Geschichte bezieht, und nicht wie in unseren Projekt Biologie. Außerdem kann man sie im Hinblick auf Bildung für nachhaltige Entwicklung im Lernfeld II.6 (Nachhaltigkeit) verorten, in welchem die SuS demnach in der 7. und 8. Klasse bereits vom Nachhaltigkeitsbegriff gehört haben sollten. Zusätzlich sollen laut Lehrplan im Fach Erdkunde auch Exkursionen gefördert werden, welches im Gesamtprojekt ebenfalls der Fall war, da eine Exkursion nach Fürfeld geplant wurde (Mbwwk 2016).

Die Schüler¹ relevanz (Rinschede 32007: 412) für dieses Thema ergibt sich aus dem aktuell immer deutlicher werdenden Klimawandel sowie den Bau von Windkraftanlagen und ganzen Windparks in unmittelbarer Nähe der SuS. Einige Schüler könnten durchaus schon vom Bau neuer Anlagen und den damit verbundenen Konflikten unmittelbar von ihrem Wohnort mitbekommen haben, welches eine deutliche Gegenwartsbedeutung vermittelt. Außerdem werden die SuS dank der Exkursion für die Problematik der Tierkollisionen sensibilisiert.

Da der Nachhaltigkeitsbegriff in Klasse 8 bereits eingeführt sein sollte, sollten die SuS mit der Problematik des Klimawandels vertraut sein und beginnen, ihre Tätigkeiten kritisch zu hinterfragen. Dies bietet ihnen einen ersten Zugang zur Thematik (Rinschede 32007: 412). Es ist wichtig, den Schülern in jungen Jahren Denkanstöße zum kritischen Hinterfragen zu vermitteln, damit diese sich zukünftig dazu entscheiden können, sowohl die Natur wie auch das Klima zu schützen. Insgesamt erweist es sich als schwierig, bei diesem Thema das persönliche Interesse anzusprechen, da nicht zwangsläufig die Bereitschaft da ist, sich freiwillig mit den Sachverhalten und Themen auseinanderzusetzen (Otto und Schuler in Haversath 2012: 146). Das Thema bietet jedoch aufgrund seiner Aktualität sowie der Thematisierung des Lebensalltags der SuS besondere Anreizbedingungen, die die aktuelle Interessiertheit fördern und das situationale Interesse wecken (Krapp und Schnotz in Haversath 2012: 146). Es hat somit eine gewisse Gegenwartsbedeutung für die SuS (Rinschede 32007: 412). Insgesamt kann daher durch praxisnahen, handlungsorientierten Unterricht und selbstbestimmtes Lernen die Motivation gefördert werden (Otto und Schuler in Haversath 2012: 146).

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¹ Aus Gründen der besseren Lesbarkeit wird auf gleichzeitige Verwendung von weiblichen und männlichen Sprachformen innerhalb dieser Arbeit verzichtet. Es sind aber stets ausdrücklich beide Geschlechter impliziert