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Was müssen Betreiber beachten?

Bedarfsgesteuerte Nachtkennzeichnung (BNK) für Windenergieanlagen

Rahmenbedingungen und Anforderungen für Betreiber

Die Energiewende ist in vollem Gange, und Windenergieanlagen spielen eine wichtige Rolle bei der Umstellung auf nachhaltige Energiequellen. Doch neben den offensichtlichen Vorteilen, die Windenergie für die Umwelt und die Energieversorgung bietet, sind Betreiber von Windparks mit einer anspruchsvollen Aufgabe konfrontiert: Die Nachtkennzeichnung dieser Anlagen, um die Flugsicherheit zu gewährleisten und den rechtlichen Anforderungen zu entsprechen.

Bedarfsgesteuerte Nachtkennzeichnung, kurz BNK, ist der Schlüssel zur Lösung dieser Herausforderung. Für Betreiber von Windenergieanlagen gilt es, die rechtlichen Rahmenbedingungen zu verstehen, die Lebensdauer der Befeuerungselemente zu optimieren und die aktuellen Anforderungen an BNK-Systeme zu erfüllen. Dieser Beitrag widmet sich genau diesen Themen und bietet wertvolle Einblicke für Betreiber, die ihre Windenergieanlagen effizient und rechtskonform betreiben möchten.

Bedarfsgesteuerte Nachtkennzeichnung von Windenergieanlagen
Lanthan Safe Sky Transponder BNK

Inhalt

I. Rechtliche Rahmenbedingungen – Allgemein

  • Verständnis der allgemeinen rechtlichen Rahmenbedingungen für BNK
  • Bedeutung der Einhaltung von BNK-Vorschriften für Betreiber.

      I.I Allgemeine rechtliche Rahmenbedingungen für BNK-Systeme 

      • Tag- und Nachtkennzeichnung
      • Befeuerungsarten

      II. Lebensdauer von Befeuerungselementen zur Nachtkennzeichnung von Windenergieanlagen

      • Einflussfaktoren auf die Lebensdauer von Befeuerungselementen.

      II.I. Art und Qualität der Befeuerungselemente für die Bedarfsgesteuerte Nachtkennzeichnung

      • Ausfallwahrscheinlichkeit der Befeuerungselemente
      • Präventiver Tausch entsprechend der Betriebsdaueraufzeichnung
      • Meldepflicht bei Ausfall von Befeuerungselementen

      II.II Äußere Einflüsse auf BNK-Systeme

      • Umwelteinflüsse auf die Lebensdauer
      • Wartung, Inspektion und Pflege

      III. Bedarfsgesteuerte Nachtkennzeichnung – Aktuelle Anforderungen

      • Kontinuierliche Anpassung an aktuelle BNK-Anforderungen
      • Herausforderungen der BNK-Technologie und ihre Auswirkungen auf die Umwelt und Energieeffizienz

      III.I. Standortbezogene Prüfung durch eine Baumusterprüfstelle

      • Überprüfung der standortspezifischen Prüfkriterien
      • Risikominimierung und Prozessbeschleunigung

      IV. Betreiber in der Verantwortung

      • Einhaltung der Vorschriften und Nutzung effizienter BNK-Technologien
      • Wichtigkeit eines kompetenten Partners an der Seite von Betreibern

      V. Quellen und Ressourcen

      • Verweis auf Quellen und Ressourcen für weiterführende Informationen

      1. Rechtliche Rahmenbedingungen für die Bedarfsgesteuerte Nachtkennzeichnung

      Lanthan Safe Sky Transponder BNK

      Die Bedarfsgesteuerte Nachtkennzeichnung (BNK) von Windenergieanlagen ist nicht nur eine technische Anforderung, sondern auch ein unerlässlicher rechtlicher Aspekt für Betreiber von Windparks. Um die Sicherheit des Flugverkehrs zu gewährleisten und die Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften sicherzustellen, ist es von entscheidender Bedeutung, die allgemeinen rechtlichen Rahmenbedingungen im Zusammenhang mit BNK zu verstehen.

      In vielen Ländern gibt es spezifische Vorschriften, die die BNK von Windenergieanlagen regeln. Diese Vorschriften variieren je nach Region und können sich im Laufe der Zeit ändern. Als Betreiber von Windparks ist es daher unerlässlich, sich kontinuierlich über die aktuellen Gesetze und Verordnungen zu informieren, um Konformität sicherzustellen. Idealerweise steht ein erfahrener Partner zur Verfügung, der das nötige Know-how bereits als Kernkompetenz mitbringt.

      Eine der grundlegenden rechtlichen Anforderungen liefert die BNK-Verordnung. Diese legt die Mindestanforderungen für die Nachtkennzeichnung von Windenergieanlagen fest, um die Flugsicherheit zu gewährleisten. Sie enthält Vorschriften zur Art der Beleuchtung, zur Intensität und zur Reichweite der Kennzeichnungselemente. Verstöße gegen diese Bestimmungen können nicht nur zu erheblichen rechtlichen Konsequenzen führen, sondern auch die Sicherheit des Luftverkehrs gefährden.

      Des Weiteren kann die Einhaltung der BNK-Vorschriften auch Voraussetzung für die Genehmigung und den Betrieb von Windenergieanlagen sein. Vor dem Bau und der Inbetriebnahme einer Windanlage müssen Betreiber sicherstellen, dass ihre Anlage den gesetzlichen Anforderungen entspricht und die erforderlichen Genehmigungen vorliegen. Die Nichteinhaltung der rechtlichen Rahmenbedingungen kann den Betrieb gefährden und erhebliche finanzielle sowie rechtliche Risiken mit sich bringen.

      1.1. Allgemeine rechtliche Rahmenbedingungen für BNK-Systeme

      Die BNK-Rahmenbedingungen regeln unter anderem die Kennzeichnung von Windenergieanlagen (WEA) im Luftverkehr. Grundsätzlich gelten WEA wie andere Hindernisse für den Luftverkehr, z. B. Türme, Schornsteine oder hohe Gebäude. Diese müssen gemäß nationaler und internationaler Gesetzgebung gekennzeichnet werden. Die entsprechenden Vorschriften sind im ICAO Annex 14 und im ICAO DOC 9157 festgelegt. In Deutschland wurden diese internationalen Empfehlungen in nationales Recht umgesetzt.

      Luftfahrthindernisse werden definiert als Objekte, die bestimmte Höhen über dem Boden überschreiten, abhängig davon, ob sie sich in städtischen oder dicht besiedelten Gebieten befinden. Es gibt auch Schutzflächen um Flughäfen, in denen Hindernisse markiert werden müssen.

      Die Kennzeichnung von Hindernissen erfolgt tagsüber durch Farbmarkierungen oder Flaggen und nachts durch Beleuchtung. Tief fliegende Luftfahrzeuge können zusätzliche Markierungen erfordern, wobei in besonderen Gefährdungssituationen eine zusätzliche Kennzeichnung auch tagsüber notwendig ist.

      Für die Nachtmarkierung von WEA werden Hindernisfeuer, Gefahrenfeuer, Blattspitzenhindernisfeuer oder rote Feuer verwendet. Die Anforderungen variieren je nach Höhe der Anlagen. Hindernisfeuer müssen eine horizontale Sichtbarkeit von 360 Grad und eine vertikale Abstrahlung von -5 bis +50 Grad haben. Gefahrenfeuer haben eine Lichtstärke von 2.000 cd und dürfen den unbefeuerten Teil der Anlage nicht in bestimmten Entfernungen überschreiten. Blattspitzenfeuer sind an den Rotorblattspitzen angebracht und müssen bestimmte Anforderungen erfüllen. Rote Feuer (offizielle Bezeichnung: Feuer W, rot) sind getaktete Rundstrahlfeuer und müssen gedoppelt verwendet werden, wenn der unbefeuerte Teil der Anlage höher als 65 m ist.

      In Deutschland werden hauptsächlich rote Feuer und zusätzliche Befeuerungsebenen am Turm für WEA verwendet. Blattspitzenfeuer sind derzeit nicht im Einsatz, da sie von Luftfahrzeugführern als irritierend empfunden wurden, insbesondere in großen Windparks mit vielen WEA.

      Transponder BNK - Lanthan Safe Sky GmbH.

      2. Lebensdauer von Befeuerungselementen zur Nachtkennzeichnung von Windenergieanlagen

      Die Gewährleistung der Funktionalität und Langlebigkeit von Befeuerungselementen zur Nachtkennzeichnung von Windenergieanlagen ist essenziell, da diese die Sicherheit des Flugverkehrs gewährleisten und den rechtlichen Anforderungen entsprechen müssen. Die Lebensdauer dieser Elemente hängt von verschiedenen Faktoren ab, die es zu berücksichtigen gilt.

      Wie zuvor beschrieben zählen in Deutschland rote Lichter zu den gängigsten Befeuerungselementen, um die Türme und Rotoren von Windenergieanlagen nachts zu kennzeichnen. Diese Lichter müssen eine konstante und zuverlässige Leistung bieten, um sicherzustellen, dass Piloten sie aus der Ferne wahrnehmen können. Um die Lebensdauer dieser Lichter zu optimieren, ist eine regelmäßige Wartung und Inspektion unerlässlich.

      2.1. Art und Qualität der Befeuerungselemente für die Bedarfsgesteuerte Nachtkennzeichnung

      Ein weiterer entscheidender Faktor für die Lebensdauer von Befeuerungselementen ist die Umgebung, in der sie installiert sind. Windenergieanlagen sind extremen Wetterbedingungen ausgesetzt, von starkem Wind bis zu extremen Temperaturschwankungen. Diese Umweltfaktoren können die Lebensdauer der Elemente beeinflussen. Daher sind die regelmäßige Inspektion und Wartung auch hier von Bedeutung, um Schäden rechtzeitig zu erkennen und zu beheben. Es ist wichtig, die Herstellerangaben und Empfehlungen zur Wartung und zur Lebensdauer der Befeuerungselemente zu beachten. Das vermeidet unnötige Ausfälle und stellt sicher, dass die Anlagen stets den rechtlichen Anforderungen entsprechen. Regelmäßige Inspektionen und Tests sind unerlässlich, um ordnungsgemäße Funktion der Befeuerungselemente sicherzustellen.

      2.2. Äußere Einflüsse auf BNK-Systeme

      In Bezug auf die Lebensdauer von Leuchtmitteln, die in Windenergieanlagen (WEA) verwendet werden, schreibt die Allgemeine Verwaltungsvorschrift zur Kennzeichnung von Luftfahrthindernissen² (AVV) vor, dass Leuchtmittel wie LEDs ausgetauscht werden müssen, wenn ihre Ausfallwahrscheinlichkeit 5% erreicht. Nach Gesprächen mit Lampenherstellern und Windenergieanlagenherstellern wird angenommen, dass LEDs nach etwa 50.000 Betriebsstunden diese Ausfallwahrscheinlichkeit erreichen. Um den sicheren Betrieb der Befeuerung zu gewährleisten, muss die Betriebsdauer entsprechend aufgezeichnet werden.

      Die Lebensdauer von Komponenten wird oft als Badewannenkurve dargestellt, wobei die Ausfallrate zu Beginn und am Ende hoch ist, während in der mittleren Phase eine konstante Ausfallrate vorherrscht, die sich durch mathematische Zusammenhänge beschreiben lässt. Sollte eine Lampe vor dem präventiven Tausch ausfallen, muss der Anlagenbetreiber dies dem Aeronautical Information Service (AIS) der Deutschen Flugsicherung (DFS) melden, der diese Information per NOTAM³ an Luftfahrzeugführer weitergibt. Grund dafür ist, dass der Austausch des defekten Befeuerungselements einige Wochen in Anspruch nehmen kann.

      3. Aktuelle Anforderungen an die Bedarfsgesteuerte Nachtkennzeichnung

      Ein mit BNK ausgestatteter Windpark mit mehreren Windturbinen und einem darüber fliegenden Flugzeug vor einem Hintergrund von dunklem, bewölktem Wetter.

      Die bedarfsgesteuerte Nachtkennzeichnung (BNK) von Windenergieanlagen ist ein hochkomplexes Thema, das sich ständig weiterentwickelt, um den Anforderungen an die Flugsicherheit gerecht zu werden. Betreiber von Windparks müssen daher stets auf dem neuesten Stand der Technologie und der gesetzlichen Bestimmungen sein, um BNK effektiv und rechtskonform zu implementieren.

      Die aktuellen Anforderungen an BNK sind nicht nur auf nationaler Ebene, sondern auch auf internationaler Ebene von Bedeutung. Verschiedene Länder haben unterschiedliche Vorschriften, und je nach geografischer Lage kann es erforderlich sein, BNK-Technologien anzupassen oder zu erweitern. Es ist unerlässlich, mit den nationalen und internationalen Bestimmungen vertraut zu sein, um die Kompatibilität der BNK-Systeme sicherzustellen.

      Eine der zentralen Herausforderungen besteht darin, die BNK-Systeme so zu gestalten, dass sie die Flugsicherheit gewährleisten, gleichzeitig aber auch energieeffizient und umweltverträglich sind. Dies erfordert ein sorgfältiges Abwägen der technischen Anforderungen und der ökologischen Auswirkungen. Darüber hinaus ist BNK ein Bereich, der sich rasant weiterentwickelt. Neue Technologien und Lösungen werden kontinuierlich entwickelt, um die Effizienz und die Kosteneffektivität von BNK-Systemen zu steigern.

      Betreiber von Windenergieanlagen sollten möglichst die modernsten Lösungen für ihre Anlagen wählen, um die Einhaltung der gesetzlichen Anforderungen langfristig sicherzustellen. Eine zukunftsweisende Innovation findet sich in der transponderbasierten Bedarfsgesteuerten Nachtkennzeichnung. Als Erfinder dieser Technologie arbeiten wir von Lanthan Safe Sky nah am Gesetzgeber und sind mit allen Genehmigungsprozessen bestens vertraut. Die standortbezogene Prüfung durch eine Baumusterprüfstelle stellt die derzeit wichtigste Hürde für die Installation einer BNK-Lösung dar.

      3.1 Standortbezogene Prüfung durch eine Baumusterprüfstelle

      Grundsätzlich ist es die Aufgabe des Betreibers oder Herstellers, den sogenannten AVV-Nachweis zu erbringen. Dabei handelt es sich um eine Formalität, bei der die spezifische Form und der genaue Inhalt des Nachweises jedoch nicht in der AVV-Kennzeichnung festgelegt sind. Die eigentliche Definition dessen, was für diesen Nachweis erforderlich ist, erfolgt vielmehr in den Prüfkriterien für BNK-Systeme, die im Rahmen der Baumusterprüfung festgelegt wurden. Diese Prüfkriterien sind im Anhang 6.3 der AVV-Kennzeichnung zu finden.

      Ein zentrales Kriterium für die Baumusterprüfung ist die Überprüfung der standortspezifischen Prüfkriterien durch eine spezialisierte Baumusterprüfstelle. Dieser Schritt ist von großer Bedeutung, da nur diese Stellen ausreichende Einblicke in die Funktionsweise der BNK-Systeme haben, um eine sichere Überprüfung durchzuführen. Eine Prüfung von Kriterien durch den Betreiber oder den Hersteller käme einer Selbstprüfung gleich, was aus Sicherheitsgründen in der Luftfahrt nicht akzeptabel ist.

      Da das Thema technisch äußerst komplex ist, ist eine Prüfung durch andere Dritte, die keinen detaillierten Einblick in das Design und die Funktionsweise des Systems haben, ebenfalls nicht akzeptabel. Deshalb verlangen viele Luftfahrtbehörden (LLB) bewusst, zusätzlich zu den oben genannten Prüfkriterien, die Prüfung durch die Baumusterprüfstelle als separate Bedingung. Diese Anforderung wird unter anderem im Baumusterprüfzertifikat festgehalten.

      Die standortbezogenen Prüfungen werden in zwei Teile aufgeteilt. Der erste Schritt ist die flugbetriebliche Vorprüfung des gewünschten BNK-Standorts. In einem zweiten Schritt erfolgt die Prüfung der projektspezifischen und baumusterkonformen Integration des BNK-Systems am Standort, unter Berücksichtigung der Anlagenkonfiguration, der Systemleistung und der lokalen Gegebenheiten. Dieser Prozess hat den Vorteil, das Risiko zu minimieren und die Prozessbeschleunigung bei den Luftfahrtbehörden zu unterstützen, deren Kapazitäten ohnehin begrenzt sind. Insbesondere die Risikominimierung spielt hierbei eine wesentliche Rolle.

      Im Rahmen des Genehmigungsverfahrens prüft die Baumusterprüfstelle die generelle luftverkehrsrechtliche Genehmigungsfähigkeit in enger Abstimmung mit den Luftfahrtbehörden als ersten Schritt. Dadurch wird bereits zu Beginn des Projekts festgestellt, ob eine BNK am Standort zulassungsfähig ist. Dieser Prozess ermöglicht auch die Genehmigung der BNK, bevor nennenswerte Kosten für das Projekt anfallen. Die ersten Projekte wurden mit diesem Prozess bereits erfolgreich und pünktlich in Betrieb genommen. Aufgrund der verwendeten Technologie und der Natur der Baumusterprüfung erfordert das System grundsätzlich keine Befliegung.

      4. Betreiber in der Verantwortung – Wir liefern die Unterstützung

      Die Bedarfsgesteuerte Nachtkennzeichnung (BNK) ist ein unverzichtbarer Aspekt des Betriebs von Windenergieanlagen, der sowohl die Sicherheit des Flugverkehrs gewährleistet, als auch den rechtlichen Anforderungen entsprechen muss. Die hier präsentierten Informationen haben verdeutlicht, dass Betreiber von Windparks in vielerlei Hinsicht gefordert sind – von rechtlichen Rahmenbedingungen über die Aufzeichnung der Betriebsdauer bis hin zur Pflege der Befeuerungselemente. In diesem Kontext profitieren Betreiber natürlich von der Erfahrung eines kompetenten Partners.


      Lanthan Safe Sky verfügt über umfassendes Know-how im Bereich transponderbasierte BNK-Systeme und unterstützt Betreiber von Windenergieanlagen während des gesamten Ablaufs wie der Erfüllung der rechtlichen Anforderungen, der Einholung der erforderlichen Genehmigungen bis zur Implementierung modernster BNK-Technologien und deren Wartung. Dadurch sind Betreiber in der Lage, ihre Windenergieanlagen sicher und effizient zu betreiben, während sie gleichzeitig die Umwelt und den Flugverkehr schützen.

      Bedarfsgesteuerte Nachtkennzeichnung von Windenergieanlagen

      5. Quellen und Ressourcen

      1»Identifizierung und Bewertung der durch die Einführung der transponderbasierten bedarfsgesteuerten Nachtkennzeichnung (BNK) entstehenden flugbetrieblichen Risiken und Beschreibung von Risikominimierungsmaßnahmen« – Studie im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz Energie (BMWK) – https://www.bmwk.de/Redaktion/DE/Publikationen/Studien/transponderbasierte-bedarfsgesteuerte-nachtkennzeichnung.html

      2 »Allgemeine Verwaltungsvorschrift zur Kennzeichnung von Luftfahrthindernissen«
      https://www.verwaltungsvorschriften-im-internet.de/bsvwvbund_24042020_LF15.htm

      ³ NOTAM steht für »Notice to Airmen« und wird gelegentlich auch als »Notice to Air Missions« bezeichnet. NOTAMs sind Mitteilungen und Daten, die vorübergehende oder dauerhafte Modifikationen der »Aeronautical Information Publication« (AIP) beschreiben. Diese Informationen sind von entscheidender Bedeutung, um einen geordneten, sicheren und reibungslosen Flugverkehr zu gewährleisten. – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/NOTAM

      4 »Anforderungen an die bedarfsgesteuerte Nachtkennzeichnung (BNK)«
      https://www.verwaltungsvorschriften-im-internet.de/BMVI-LF15-20200424-KF-001-A006.htm

      5 »BNK-Umrüstung in Theorie und Praxis – Leitfaden und Informationen für Kunden« – PDF

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