Wer Strom erzeugt, speichert und verbraucht, ohne vollständig vom Netz abhängig zu sein, folgt einem wachsenden Trend. Hybride Energiesysteme kombinieren die Stärken verschiedener Technologien und bieten Haushalten, Unternehmen und landwirtschaftlichen Betrieben einen realistischen Weg zur Energieunabhängigkeit. Durch die Kombination von Photovoltaik mit Kleinwindkraftanlagen und stationären Batteriespeichern lässt sich die Erzeugungskurve über das Jahr hinweg deutlich glätten. Die Windstromerzeugung ist in Deutschland tendenziell in den Übergangsmonaten Herbst und Winter sowie in den Nachtstunden höher und ergänzt damit die saisonalen Schwankungen der Solarenergie.

Kleinwind als ergänzende Erzeugungsquelle

Während große Windparks das Bild der Energiewende prägen, nehmen Kleinwindkraftanlagen unter 50 kW Leistung bislang noch eine Nischenrolle ein. Gleichzeitig wächst das Angebot an praxistauglichen Lösungen spürbar. Ein Beispiel aus europäischer Produktion ist die Freen-9, eine Vertikalachsen-Windenergieanlage mit einer Nennleistung von 9 kW, die der estnische Hersteller Freen speziell für den Einsatz auf Wohngrundstücken, Gewerbeflächen und in der Landwirtschaft entwickelt hat.

Das vertikale Konzept bietet praktische Vorteile: Die Anlage benötigt keine aktive Nachführung, da sie Wind aus allen Richtungen nutzen kann. Sie beginnt ab etwa 3,5 m/s Windstrom zu erzeugen. Das ist ein Wert, den viele Standorten insbesondere in Norddeutschland, in Küstenregionen und exponierten Lagen erreichen. Mit einem Rotordurchmesser von sechs Metern bleibt das System im Vergleich zu klassischen Horizontalachsenanlagen relativ kompakt. Man kann die Kleinwindkraftanlage auf Türmen mit Höhen zwischen 4 und 18 Metern installieren, abhängig von den Standortbedingungen. Laut Herstellerangaben liegt der Geräuschpegel bei etwa 45 dB in 100 Metern Entfernung unter typischen Betriebsbedingungen – ein Wert, der bei Einhaltung der Genehmigungsanforderungen auch in Wohnnähe verträglich sein kann.

Speicher als Bindeglied zwischen Erzeugung und Verbrauch

Erst ein Batteriespeicher macht aus schwankenden Erzeugern eine verlässliche Energiequelle. Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LiFePO₄) haben sich in den letzten Jahren als Standard für stationäre Heimspeicher etabliert – mit hoher Zyklenfestigkeit, stabiler Chemie und kontinuierlich sinkenden Kosten. Aufkommende Natrium-Ionen-Technologien versprechen weitere Fortschritte in Bezug auf Sicherheit und Ressourceneffizienz: Natrium ist weltweit in großen Mengen verfügbar und reduziert aufgrund seiner chemischen Eigenschaften die Entflammbarkeit im Vergleich zu klassischen Lithiumsystemen deutlich.

Die sinnvolle Dimensionierung des Batteriespeichers in einem hybriden Energiesysteme hängt vom individuellen Verbrauchsprofil ab. Ein durchschnittlicher Vier-Personen-Haushalt mit einem Jahresverbrauch von 4.500 kWh kann mit einem gut ausgelegten Hybridsystem aus 10 bis 12 kW Photovoltaik, einer 9-kW-Windanlage und 15 bis 20 kWh Speicherkapazität potenziell Autarkiegrade von etwa 60 bis 80 Prozent erreichen – ohne die Investitionen, die für einen vollständigen Inselbetrieb erforderlich wären.

Wer profitiert am meisten?

Hybride Systeme sind kein Nischenprodukt für Technikpioniere. Sie sind wirtschaftlich besonders sinnvoll dort, wo der Strombedarf hoch ist, der Netzanschluss schwach oder teuer und ausreichend Fläche verfügbar ist. Landwirtschaftliche Betriebe zählen zu den vielversprechendsten Anwendungsfeldern. Sie verfügen über freie Flächen, haben einen hohen Eigenverbrauch durch Kühlung, Belüftung oder Beleuchtung und eine natürliche Affinität zu Eigenversorgungslösungen.

Auch kleine und mittlere Unternehmen können profitieren. Ein Handwerksbetrieb mit hohem Tagesverbrauch kann Solarspitzen nutzen und durch Windenergie in den Abendstunden sowie bei schlechter Witterung unabhängiger bleiben. Für private Haushalte in windreichen Regionen eröffnet die Kombination aus Solar- und Windenergie die Möglichkeit, die jährliche Energiebilanz deutlich zu verbessern – nicht nur in den Sommermonaten.

Genehmigung und Netzintegration: Was zu beachten ist

Wer in Deutschland eine Kleinwindkraftanlage betreiben möchte, muss baurechtliche Vorgaben beachten, die je nach Bundesland und Kommune variieren. Die Privilegierung im Außenbereich gemäß §35 Baugesetzbuch (BauGB) gilt auch für Windenergieanlagen, erfordert jedoch in der Regel eine Baugenehmigung. In Innenbereichen – etwa in Wohn- oder Gewerbegebieten – ist die Situation komplexer und hängt von den jeweiligen Bebauungsplänen ab. Eine frühzeitige Abstimmung mit der zuständigen Baubehörde und dem Netzbetreiber ist in jedem Fall empfehlenswert.

Weitere Infos zum Thema Kleinwindkraft auf dem Solarserver

• Kleinwindkraft: Milchviehbetrieb versorgt sich mit 100 kW-Anlage
• Kleinwindkraftanlagen: Windstrom für den Eigenverbrauch
• Fachbuch Kleinwindkraft: Ratgeber vollständig überarbeitet

Quelle: Freen | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH