Wenn der Rotor raucht: Löschwasserversorgung für Windenergieanlagen

Windenergieanlagen (WEA) brennen selten. Geschieht es aber doch, wird es für Immobilien und/oder Waldflächen in der Umgebung gefährlich, denn an exponierten Standorten fehlt meist Löschwasser. Der Beitrag zeigt am Beispiel des Windparks Kreuzstein, wie Löschwasservorräte auf unwegsamem Gelände realisiert werden können.

Brand einer Windenergieanlage auf dem Höhenzug des Langenhard im badischen Lahr im Jahr 2013
Brand einer WEA auf dem Höhenzug des Langenhard im badischen Lahr im Jahr 2013. Priorität für die Feuerwehr war, einen Waldbrand durch brennende Teile zu verhindern, die aus ca. 100 m Höhe fielen. (Bild: Christoph Breithaupt)

Von Klaus W. König. Auf dem Höhenzug des Langenhard im badischen Lahr brannte am 8. Februar 2019 zum zweiten Mal ein Rotorblatt nach einem technischen Defekt im Generatorhaus. Aufgrund der großen Höhe konnten die Feuerwehren aus Lahr und Seelbach – wie bereits am 25. September 2013 – nichts anderes tun, als das Windrad kontrolliert abbrennen zu lassen. Zudem sperrten sie mit der Polizei die Umgebung ab, um einen Waldbrand zu verhindern.
Nach fünf Stunden war das Feuer gegen 8 Uhr morgens schließlich erloschen. Bis in 300 m Entfernung lagen Glasfaserteile am Boden. Mithilfe einer Wärmebildkamera wurde das Gebiet per Helikopter und Drohne weiträumig auf Glutnester abgesucht.
Der Schaden betrug mehrere 100.000 Euro. 2013 lag die Schadenssumme gar bei mehreren Millionen Euro, nachdem eines der drei 38 m langen Rotorblätter innerhalb einer Stunde in Flammen stand und mit seinen 9 t Gewicht in ein angrenzendes Waldstück fiel. Die Anlage wurde 2016 wiederaufgebaut. Drei Windräder stehen seit 2005 auf dem Langenhard bei Lahr. Der dortige Bautyp ist weltweit 800 Mal errichtet worden [1].

Ursachen für Brände an WEA

Brände können insbesondere in der Gondel, im Turm und in der Umspannstation entstehen. Typische Ursachen sind

  • Blitzschlag,
  • Fehler in elektrischen Einrichtungen,
  • Funkenflug durch Überlastung mechanischer Bremsen sowie
  • feuergefährliches Arbeiten im Rahmen von Wartungs- und Reparaturarbeiten.

Zu den brennbaren Komponenten einer WEA zählen insbesondere

  • Elektrokabel,
  • Getriebe-, Transformator- und Hydrauliköle,
  • Maschinenhaus,
  • Rotorblätter (meist aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) gefertigt).

Entstehungsbrände können sich daher auf das Maschinenhaus sowie auf die Rotorblätter ausbreiten und zu einem Totalschaden führen [2]. Hilfestellung, um im Brandfall schnell am Einsatzort sein zu können, bietet u.a. das bundesweit gültige Notfall-Informationssystem für Windenergieanlagen (WEA NIS). Dieses Anlagenregister stellt Informationen wie Standort, technische Daten, Lageplan usw. für die Notfalleinsatzkräfte, z.B. Rettungsdienste und Feuerwehren, zur Verfügung [3].

Brand einer Windenergieanlage im Jahr 2013
Brand einer WEA im Jahr 2013. Innerhalb einer Stunde stand eines der drei Kunststoff-Rotorblätter mit 38 m Länge in Flammen, 9 t Gewicht stürzten in ein angrenzendes Waldstück. (Bild: Christoph Breithaupt)

Wer ist für Löschwasser verantwortlich?

Windanlagenbetreiber müssen per Gesetz kein Löschwasser bereithalten. Grundsätzlich ist das Vorhalten von Löschmitteln Aufgabe der Gemeinden, wie auch das Aufstellen, Ausrüsten und Unterhalten einer Feuerwehr. Dies ist in den Feuerwehrgesetzen der Bundesländer geregelt.

Doch wo die Zumutbarkeit bzw. Leistungsfähigkeit einer Kommune endet, kann sie im Zuge der Baugenehmigung z.B. das Bereitstellen dezentraler Löschwasserreserven fordern. Denn ein öffentliches Netz mit Hydranten ist weit entfernt von den exponierten Standorten einer WEA, Löschwasserteiche lassen sich auf Bergkuppen oder im Wald schlecht realisieren und Tanklöschfahrzeuge, falls bei der Feuerwehr vorhanden, sind nicht für jedes Gelände geeignet. In Bayern bestimmt z.B. die Kreisbehörde bzw. das Landratsamt, dass im Außenbereich die Eigentümer eines Objekts für die ausreichende Bereitstellung geeigneter Löschmittel verantwortlich sind. Empfehlenswert ist in allen Bundesländern, dass Anlagenbetreiber den vorbeugenden Brandschutz und das Anlegen von Löschwasservorräten vorab mit ihrer Versicherung klären [4].

So werden an entlegenen Standorten zunehmend unterirdische Behälter aus Stahlbeton gemäß DIN 14230 [5] gebaut und mit Trink- oder Regenwasser gefüllt.

Technische Regel Löschwasserreservoir
In DIN 14230:2012-09 "Unterirdische Löschwasserbehälter" sind Anforderungen an künstlich angelegte überdeckte Löschwasser-Vorratsräume mit Löschwasser-Entnahmestelle festgelegt. Neben Anforderungen zu Form und Auslegung der Löschwasserbehälter wurden auch Regelungen zur Entnahmestelle getroffen. Die Norm wurde vom Arbeitsausschuss „Anlagen zur Löschwasserversorgung einschließlich Wandhydranten“ (NA 031-03-05 AA) des Normenausschusses Feuerwehrwesen (FNFW) im DIN erarbeitet. [5]

Windpark Kreuzstein mit 8 Windenergieanlagen im Kaufunger Wald
Die acht Anlagen des Windparks Kreuzstein im Kaufunger Wald östlich von Kassel. Sie haben je 3 MW Leistung, sind seit 2017 in Betrieb und können 21.000 Haushalte mit einem Verbrauch von 3.000 kWh pro Jahr versorgen. (Bild: Regine Rohmund)

Beispiel Windpark Kreuzstein

Der Windpark Kreuzstein zeigt, wie Löschwasservorräte auf unwegsamem Gelände realisiert werden können.

Der Windpark entstand auf einem seit dem Orkan Kyrill 2007 fast baumlosen Hochplateau im Kaufunger Wald östlich von Kassel zwischen Juli 2016 und September 2017. Acht WEA können seither 21.000 Haushalte in Kassel mit Strom versorgen. Sechs nordhessische Stadtwerke haben dazu mit der Stadtwerke Union Nordhessen ein gemeinsames Unternehmen gegründet. Da die Windräder von Wald umgeben sind, verlangte das Brandschutzkonzept den Bau von drei Löschwasserbehältern mit je 32 m³ Nutzvolumen.

Diese wurden als Betonfertigteile geliefert, die Halbschalen per Autokran in die Baugruben versetzt und von einem Team des Herstellers vor Ort montiert. Die unterirdischen Tanks sind auf dem Gelände des Windparks verteilt und nicht miteinander verbunden. Sie wurden nach Fertigstellung durch Tankfahrzeuge mit Wasser befüllt. Die Fertigteilbauweise hat den Vorteil der schnellen Betriebsbereitschaft bei gleichzeitig hoher Belastbarkeit [6]. Sämtliches Zubehör gemäß DIN 14230 war Bestandteil der Lieferung.

Projektdaten Windpark Kreuzstein

  • Anlagen: Fab. ENERCON, 8 × Typ E-115, je 3 MW = 24 MW Gesamtleistung mit 149 m Nabenhöhe und 115 m Rotordurchmesser
  • Standort: Forstgutsbezirk Kaufunger Wald im Werra-Meißner-Kreis
  • Baubeginn: Juli 2016
  • Inbetriebnahme: Mai bis September 2017

Produktdaten unterirdische Löschwasserbehälter

  • Löschwasserbehälter unterirdisch: Fab. Mall, 3 × Typ LW 32, je 32 m³ Nutzvolumen als Großbehälteranlage in mehrteiliger Bauweise aus Stahlbeton-Fertigteilen
  • Pumpensumpf und Luftpolster: gemäß DIN 14230
  • Saugrohr inkl. Dichtungseinsatz: DN 125/100
  • Lüftungsrohr aus Edelstahl 1.4391: DN 100, ca. 1,0 m über Gel.
  • Saugleitung inkl. Kupplung aus Edelstahl 1.4391: ca. 0,3 m über Gel. mit Hinweisschild „Löschwasser-Saugleitung“ Schachtaufbauten gemäß DIN 4034 Teil 1
  • Abdeckplatten: SLW 60
  • Lastbild der Schachtabdeckung: Klasse D 400
  • Ausführung Tiefbau: Helmut Beisheim GmbH & Co KG, Bebra
  • Lieferung und Montage: Mall GmbH

Bauarbeiten zum Versetzen eines unterirdischen Löschwasserbehälters im Windpark Kreuzstein
Versetzen eines unterirdischen Löschwasserbehälters im Windpark Kreuzstein. Da die Windräder von Wald umgeben sind, verlangte das Brandschutzkonzept den Bau von drei Wassertanks mit je 32 m³ Nutzvolumen. (Bild: Mall)

Autor

Dipl.-Ing. Klaus W. König: Buchautor und Redner (ökologische Haustechnik) und freier Fachjournalist (Umwelt, Architektur, GaLaBau, Heizung und Sanitär); Mitarbeiter des DIN-Ausschusses für Wasserrecycling, Regen- und Grauwassernutzung; Lehrbeauftragter an der ESB Business School der Hochschule Reutlingen

Literatur / Quellen

[1] Köhler, N. Feuer zerstört Windrad, in: Südkurier Konstanz vom 09.02.2019,S.9

[2] Schulz, S., Windenergieanlagen und Brandgefahr, EnergieDialog.NRW, 2016, URL: www.energieagentur.nrw/blogs/erneuerbare/windenergieanlagen-und-brandgefahr/

[3] Notfall-Informationssystem, Öffentliche Auskunft für Windenergieanlagen,
URL: www.wea-nis.de

[4] VdS 3523:2008-07 „Windenergieanlagen (WEA), Leitfaden für den Brandschutz“

[5] DIN 14230:2012-09 „Unterirdische ­Löschwasserbehälter“

[6] Mall-Umwelt-Info 02/2018. Aktuelle Informationen zur Bereitstellung von Löschwasser bei Windenergieanlagen, Mall GmbH (Hrsg.), Donaueschingen, 2018

Der Artikel ist in Ausgabe 1.2021 des FeuerTrutz Magazins (Februar 2021) erschienen.
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Letzte Aktualisierung: 23.03.2021