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Kleines Windrad als Ergänzung zur PV-Anlage: Die Lage ist entscheidend

Von entscheidender Bedeutung beim Betrieb einer Kleinwindkraftanlage ist die Lage des Grundstücks; Bild: Aerocraft
Von entscheidender Bedeutung beim Betrieb einer Kleinwindkraftanlage ist die Lage des Grundstücks; Bild: Aerocraft

von Patrick Jüttemann

Ähnlich wie mit einer Photovoltaik-Anlage kann mit einem kleinen Windrad vor Ort eigener Strom erzeugt werden. Die Kombination einer Solarstrom- und Kleinwindanlage bietet sich vor allem aufgrund der sich ausgleichenden Energieproduktion an: Mit einem Kleinwindrad wird oft dann Strom erzeugt, wenn die Sonne nicht scheint d.h. nachts und im Winter.

Der Selbstversorgungsgrad kann mit einem PV-Kleinwind-System deutlich erhöht werden. Sollte eine Batterie vorhanden sein, kann diese kleiner dimensioniert werden, da das Laden der Batterie entlang der Tages- und Jahreszeiten gleichmäßiger geschieht.

 

Windstarke Lage bestimmt die Wirtschaftlichkeit

Von entscheidender Bedeutung beim Betrieb einer Kleinwindkraftanlage ist die Lage des Grundstücks. Die Standortanforderungen kleiner Windräder sind erheblich anspruchsvoller als bei Solaranlagen. Das hat einen einfachen Grund: Solarenergie ist durch vertikale Einstrahlung gekennzeichnet, vor allem im Sommer scheint die Sonne von oben auf die Module. Hindernisse und Verschattung treten selten auf. Der Wind dagegen bewegt sich parallel zum Boden. Hindernisse in Form von Bäumen, Hecken oder Gebäuden bremsen den Wind aus und verursachen Turbulenzen. Die Rotoren von Kleinwindkraftanlagen befinden sich in einer Höhe zwischen 10 und 30 Metern. In dieser bodennahen Luftschicht wirken sich Barrieren besonders stark auf die Windstärke aus. Nicht umsonst werden die Türme von Großwindkraftanlagen immer höher: Je weiter vom Boden entfernt, desto stärker der Wind.

In westlicher Richtung sollte eine möglichst ebene Fläche wie z.B. eine Wiese oder Koppel liegen; Bild: RWG
In westlicher Richtung sollte eine möglichst ebene Fläche wie z.B. eine Wiese oder Koppel liegen; Bild: RWG

Welche Standorte eignen sich für ein kleines Windrad? In Deutschland ist die Hauptwindrichtung von West nach Ost. Von der Kleinwindanlage aus gesehen, sollte in westlicher Richtung eine möglichst ebene Fläche wie z.B. eine Wiese oder Koppel liegen. Geeignet können auch exponierte Standorte d.h. Höhen- oder Hanglagen sein. Viele Einzellagen landwirtschaftlicher Höfe sind ebenfalls vielversprechend. Auch der westliche Rand bebauter Gebiete kann in Frage kommen. Grundstücke inmitten von Wohngebieten sind weniger geeignet, da sich die umliegenden Häuser nachteilig auf die Windverhältnisse auswirken.

Bei der Beurteilung des Windpotenzials eines konkreten Standorts liegt man schnell falsch. Während man den Sonnenschatten sehen kann, ist das beim Windschatten offensichtlich nicht der Fall. Das gilt auch bei der „gefühlten“ Windstärke. Was als vermeintlich starker Wind wahrgenommen wird, kann sich als Windturbulenzen entpuppen. Der Rotor einer Windkraftanlage kann aber nur laminare d.h. stetige Windströmung effizient in Strom umwandeln, turbulenten Wind nicht.

 

Montage des Windrads auf dem Dach oft suboptimal

Bild: Heyde Windtechnik
Bild: Heyde Windtechnik

Die Installation des Kleinwindrads auf einem Dach hat gegenüber einem freistehenden Mast oft Nachteile. Der Gebäudekörper kann zum einen ungünstige Windverhältnisse verursachen, während ein schmaler Mast die Windströmung kaum beeinflusst.

Problematisch können auch Geräusche innerhalb des Gebäudes sein, da eine Körperschallentkopplung der Dachanlage nicht immer erfolgreich ist. Auch bei Dachinstallationen entscheidet der Einzelfall: Das Giebeldach eines Einfamilienhauses wird weniger geeignet sein, als das Flachdach einer hohen Lagerhalle.

Was für die PV-Branche gilt, hat der Kleinwind-Sektor noch vor sich; Bild: Braun/Antaris
Was für die PV-Branche gilt, hat der Kleinwind-Sektor noch vor sich; Bild: Braun/Antaris

Kleinwindkraft-Markt steht erst am Anfang

Der Kleinwindkraft-Markt in Deutschland steht erst am Anfang. Ungefähr dort, wo sich der PV-Markt vor der Einführung des EEG befunden hat. In Deutschland hat es für kleine Windkraftanlagen nie einen hohen Einspeisetarif gegeben wie für PV-Anlagen. Was für die PV-Branche gilt, hat der Kleinwind-Sektor noch vor sich: Übergang in die Massenfertigung, Reduktion der spezifischen Installationskosten und Professionalisierung in der Projektabwicklung.

Vor allem in Deutschland sind ein wesentlicher Treiber der Marktentwicklung im Kleinwind-Sektor die steigenden Strompreise. Je teurer der fremdbezogene Strom wird, desto besser die Rahmenbedingungen für den wirtschaftlichen Betrieb eines kleinen Windrads. Voraussetzung ist der Selbstverbrauch des eigenen Windstroms, da dann der Strom aus dem öffentlichen Netz nicht gekauft werden muss.

Es gibt gute und erfahrene Hersteller von Kleinwindanlagen, die die Marktreife ihrer Windgeneratoren unter Beweis gestellt haben. Kennzeichen einer frühen Marktphase ist allerdings auch das Vorhandensein einiger fragwürdiger Anbieter. Eine Marktbereinigung wie im PV-Bereich hat noch nicht stattgefunden. Für Kleinwind-Interessenten ist es nicht einfach, die qualitativ hochwertigen von den weniger guten Windturbinen zu unterscheiden.

 

Wichtige Tipps für Kleinwind-Interessenten

Für viele Hausbesitzer steht die Wirtschaftlichkeit nicht im Vordergrund; Bild: Braun/Antaris
Für viele Hausbesitzer steht die Wirtschaftlichkeit nicht im Vordergrund; Bild: Braun/Antaris

Man sollte sich zunächst über die Motive klar werden, warum man eine Kleinwindkraftanlage kaufen möchte. Vor allem private Betreiber mit einer Anlagengröße unter 5 kW werden mit einer Kleinwindanlage kaum Stromkosten sparen können. Für viele Hausbesitzer steht aber die Wirtschaftlichkeit nicht im Vordergrund, sondern der Wunsch unabhängiger zu sein und die Umwelt zu schonen. Auch Technikbegeisterung oder das Kleinwindrad als gemeinsames Hobby mit den Kindern können Motive sein. Wirtschaftlich interessant können kleine Windturbinen ab 5 kW Nennleistung werden, wenn eine windstarke Lage und ein hoher Selbstverbrauch des Windstroms vorhanden sind. Das wird eher für Landwirte oder gewerbliche Betreiber zutreffen.

So mancher Interessent macht drei Schritte auf einmal und beschäftigt sich schon ausgiebig mit dem Kauf eines Windgenerators und den unterschiedlichen Typen. Zwei Projektschritte sollten vorab unbedingt erfolgen. Folgende Fragen müssen gestellt werden:
1. Sind die Windverhältnisse auf dem Grundstück ausreichend?
2. Sind Bauamt und Nachbarn mit dem Windrad einverstanden?

Sind diese Voraussetzungen nicht erfüllt muss das private Kleinwindrad in Frage gestellt werden. Wenn die Bedingungen erfüllt werden, dann kann man sich auf die Suche nach einer geeigneten Windturbine machen. Beim Kauf eines Windrads stehen folgende Fragen im Vordergrund:

1. Was kostet die Anlage?
2. Wie viel Strom kann ich auf meinem Grundstück pro Jahr erzeugen?
3. Kann der Anbieter Qualität und Marktreife des Windrads belegen?

Das Rotordesign sollte für eine hohe Effizienz optimiert sein; Bild: Ropatec
Das Rotordesign sollte für eine hohe Effizienz optimiert sein; Bild: Ropatec

So mancher Kaufinteressierte legt sich beim Design der Anlage fest. Man sollte aber nie vergessen, dass man ein Kraftwerk kauft. Das Rotordesign sollte für eine hohe Effizienz optimiert sein, das Aussehen des Rotors als Auswahlkriterium ist zweitrangig. Windkraftanlagen mit horizontaler Rotorachse sind Stand der Technik und haben bei der Wirtschaftlichkeit gegenüber vertikalen Bauformen in der Regel die Nase vorn.

 

Fach- und Verbrauchportal zu Kleinwindanlagen

Grundlegende Informationen und aktuelle Nachrichten werden durch das Kleinwindkraft-Portal bereitgestellt. Neben einem kostenfreien Newsletter kann ein Marktreport mit empfehlenswerten Kleinwindkraftanlagen bezogen werden: http://www.klein-windkraftanlagen.com