Ad

Anzeige

Zurück zur Übersicht

01.03.2014

Die vier wichtigsten Erfolgsfaktoren für Kleinwindkraftanlagen mit Praxisbeispielen

Wer Pläne zur Aufstellung einer Kleinwindanlage schmiedet, sollte vorab die wichtigsten Kriterien prüfen. Es gilt möglichst effizient festzustellen, ob eine Installation überhaupt sinnvoll und machbar ist. Auch beim Kauf der Windturbine lauern Fehler. Anhand von Praxisbeispielen werden wichtige Zusammenhänge erläutert. Beachten Sie bitte, dass die Praxisbeispiele realistische Zahlen umfassen, aber nicht pauschal auf alle Standorte und das individuelle Kleinwind-Projekt 1:1 übertragen werden können.

Die vier wichtigsten Erfolgsfaktoren auf einen Blick:

  1. Windenergie in Rotorhöhe
  2. Eigenverbrauch des Stroms
  3. Bauamt und Nachbarn frühzeitig kontaktieren
  4. Erprobte Windkraftanlagen mit Vor-Ort-Service

1. Windenergie in Rotorhöhe

Der zentrale Parameter eines jeden Windkraftprojektes ist die mittlere Jahreswindgeschwindigkeit in Meter pro Sekunde. Von der Windstärke hängen die jährliche Stromproduktion und damit Einnahmen und Wirtschaftlichkeit ab. Während bei der Solarenergie ein Anstieg der Strahlungsstärke zu einem eher gleichmäßigen Zuwachs der Stromerträge führt, steigen bei zunehmender Windstärke die Erträge überproportional an. Als Richtwert für ausreichende Windverhältnisse kann eine mittlere Jahreswindgeschwindigkeit von ca. 4 m/s herangezogen werden. Die mittlere Jahreswindgeschwindigkeit des eigenen Grundstücks kann über eine Windmessung ermittelt werden.

Praxisbeispiel: Windgeschwindigkeit und Stromproduktion

Mit dem Kleinwindanlagen-Rechner kann man die Zusammenhänge zwischen Windgeschwindigkeit und Stromproduktion in Erfahrung bringen. Als Daumenregel kann man einen guten Standort im Binnenland mit rund 4 m/s und an der Küste mit rund 5 m/s mittlerer Jahreswindgeschwindigkeit ansetzen.

Beispielhafte Werte im Überblick:

  • Kleinwindanlage mit 5 kW Nennleistung
  • Bei 4 m/s mittlerer Jahreswindgeschwindigkeit: 5.084 kWh jährliche Stromproduktion
  • Bei 5 m/s mittlerer Jahreswindgeschwindigkeit: 8.660  kWh jährliche Stromproduktion

Fazit: Die Windgeschwindigkeit steigt um 25 %, die Stromproduktion dagegen um 70%. Zunächst sollte man mit einer Windmessung feststellen, ob der Standort überhaupt genug Wind hergibt. Bei der Aufstellung des Windrads muss man die Maximierung der Windverhältnisse im Blick haben.

Praxisbeispiel: Höherer Mast und Stromproduktion

Nachdem auf einem Grundstück die optimale Lage für die Windturbine gewählt wurde, steht optional ein höherer Mast zur Verbesserung der Windverhältnisse zur Verfügung. Ebenfalls mit dem Kleinwindanlagen-Rechner kann man untersuchen, welchen Zuwachs an Stromerträgen ein höherer Mast bringen würde.

Beispielhafte Werte im Überblick:

  • Kleinwindanlage mit 5 kW Nennleistung
  • Masthöhe 10 m:ca. 5.084 kWh jährliche Stromproduktion
  • Masthöhe 20 m:ca. 7.360 kWh jährliche Stromproduktion

Fazit:Im Vergleich mit einem 10-m-Mast kann mit einem 20 m hohen Mast rund 45% mehr Strom produziert werden.

Die Verbesserung der Windverhältnisse mit steigender Höhe hängt von der umgebenden Landschaft ab. Für das letzte Beispiel wurde als Landschaftstyp eine von Landwirtschaft geprägte Umgebung mit niedrigem Bestand gewählt (Rauigkeitslänge von 0,1).

Praxisbeispiel: Wie wirkt sich ein höherer Mast auf die Wirtschaftlichkeit aus?

Geht man von einer Betriebszeit von 20 Jahren aus, so werden in Bezug auf das Beispiel oben mit dem höheren Mast insgesamt rund 46.000 kWh mehr Strom produziert. Wenn man diese Strommenge zu 70% selbst verbraucht und eine Strompreissteigerung von 3% pro Jahr ansetzt, würde man rund 12.000 Euro Stromkosten sparen. Die Mehrkosten eines 10 m höheren Mastes können mit rund 3.000 Euro angesetzt werden.

Fazit: Ein höherer Mast führt beim obigen Beispiel zu erheblichen Steigerungen der Stromproduktion, so dass sich die Investition bezahlt macht.

Bei einem 20 m hohen Mast benötigt man eine Baugenehmigung. In manchen Bundesländern kann man Kleinwindanlagen bis 10 m Höhe ohne Genehmigung aufstellen. Nicht an jedem Standort wird man in 10 m Höhe genug Wind haben.

Zurück zur Übersicht

Quelle   Kleinwindkraft-Portal | German Small Wind Turbine Portal | Patrick Jüttemann 2014