photovoltaik Ausgabe: 09-2013

Nur erprobte Typen

Hybridanlage auf der Steinbergalm in Bayern: Der Strom wird über ein 700 Meter langes Kabel zum Bauernhof des Anlagenbetreibers geführt und dort verbraucht.

Hybridanlage auf der Steinbergalm in Bayern: Der Strom wird über ein 700 Meter langes Kabel zum Bauernhof des Anlagenbetreibers geführt und dort verbraucht.

Turbinenreport —  In Deutschland gibt es zahlreiche Anbieter von Kleinwindkraftanlagen. Doch nicht jeder Bautyp hält, was die Werbeprospekte versprechen. Deshalb sind nur die Windräderempfehlenswert, die nennenswerte Erträge bringen.  Patrick Jüttemann

Inhaltsübersicht

  1. Nur erprobte Typen
  2. Aktueller Marktreport
  3. Neues Geschäftsfeld

I n Deutschland werden Kleinwindräder hoher Qualität angeboten, die über eine lange Betriebszeit bei geringen Wartungskosten zuverlässig funktionieren. Allerdings gibt es auch eine Vielzahl von Anlagen mit zweifelhafter Marktreife.

Kleinwindkraftanlagen dienen der Eigenstromversorgung von privaten oder gewerblichen Betreibern und haben eine Leistung unter 100 Kilowatt. Das Interesse an Kleinwindanlagen ist groß. Das gilt vor allem für Besitzer von Photovoltaikanlagen, die ihren Eigenstromverbrauch mit einer Windturbine stark ausweiten können. Wenn die Sonne nicht scheint, weht oft der Wind. Doch es erweist sich als Herkulesaufgabe bei der aktuellen Lage des deutschen Kleinwindkraftmarktes, den richtigen Windgenerator zu finden. Abhilfe schafft ein kürzlich veröffentlichter Kleinwind-Marktreport, der nur qualitativ hochwertige Windturbinen aufführt.

Nach aktueller Einschätzung der World Wind Energy Association (WWEA) gibt es weltweit über 330 Hersteller kleiner Windräder. In Deutschland werden über 150 Kleinwindgeneratoren in einem Leistungsspektrum zwischen 100 Watt und 100 Kilowatt angeboten. Kleine Windanlagen bis rund 1,5 Kilowatt für die Batterieladung werden oft über das Internet verkauft.

Die Kleinwindbranche ist nicht nur durch ein unüberschaubares Angebot gekennzeichnet. Der Markt befindet sich, vor allem im Vergleich mit der Photovoltaik, in einer frühen Marktphase mit den typischen „Kinderkrankheiten“. Eine Marktbereinigung auf der Angebotsseite hat noch nicht stattgefunden.

Unüberschaubarer Markt

Faktisch unterscheiden sich die in Deutschland erhältlichen Kleinwindkraftanlagen in ihrer Qualität und Marktreife erheblich. Manche Anlagen befinden sich noch im Pilotstadium, werden aber mittels Hochglanzbroschüren und schicken Internetseiten schon vermarktet.

Neben erfahrene Hersteller mit erprobter Technologie gesellen sich Start-up-Unternehmen, findige Bastler, vermeintliche Technikpioniere und leider auch schwarze Schafe, die mit der Energiewende das schnelle Geld machen wollen. Vor allem außergewöhnliche Konstruktionen werden gerne als technische Revolution vermarktet. Schaut man sich die Anlagendaten genauer an, kann man teilweise Wirkungsgrade über 100 Prozent berechnen. Am Ende ist der Käufer der Dumme, der für mehrere tausend Euro Investition nur wenige Kilowattstunden Energieertrag pro Jahr bekommt. Interessant sind auch die Betriebsdaten von Referenzanlagen.

Licht in das Kleinwinddickicht würde ein Qualitätslabel im Sinne einer TÜV-Plakette bringen. Die Qualität des Windrads wäre von einem unabhängigen Prüfinstitut bescheinigt. Eine optimale Orientierung für den Käufer. Während es in den führenden Kleinwindmärkten USA und Großbritannien einen spezifischen Zertifizierungsstandard für Kleinwindkraftanlagen gibt, fehlt dieser in Deutschland. Eine Zertifizierung zum Beispiel nach britischem MCS-Standard ist nicht so aufwendig und mit geringeren Kosten verbunden als nach dem internationalen Standard IEC 61400-2. Die meisten deutschen Hersteller verzichten auf eine Zertifizierung ihrer Anlagen, da Kosten pro Anlage ab 150.000 Euro auf sie zukommen.

Unabhängige Informationsquellen

Auf dem deutschen Kleinwindkraftmarkt werden gute und erprobte Anlagen angeboten, die keine Zertifizierung haben. Da unter die Gruppe der nicht zertifizierten Anlagen auch die fragwürdigen Angebote fallen, ist es für den Käufer schwer, die guten von den schlechten Windanlagen zu unterscheiden.

Wer sich über Kleinwindkraftanlagen informieren will, konnte bislang kaum unabhängige Quellen zu Rate ziehen. Alleine auf die Angaben der Hersteller und Anbieter sollte man sich nicht verlassen. Der Besuch von Messen über Energietechnik hilft nur bedingt weiter, da die ausstellenden Unternehmen vom Messeveranstalter nicht auf Basis ihrer Produktqualität ausgewählt werden können. Vorsichtig muss man auch bei den zahlreichen Branchenkatalogen im Internet sein. Diese finanzieren sich durch die Gebühren der dargestellten Unternehmen oder durch deren Werbung. Dort findet man viel zu häufig auch die fragwürdigen Anbieter.

Haarsträubend ist teilweise die Berichterstattung in Presse und Fernsehen. Auch in renommierten Medien tauchen immer wieder Beiträge zu Kleinwindanbietern auf, die ihre Windturbinen mit fragwürdigen Angaben und Versprechen vermarkten. Eine vermeintliche technologische Revolution im Bereich der Kleinwindkraft eignet sich eben gut als Aufmacher. Ob die Anlagen das halten können, was versprochen wird, scheint nachrangig zu sein. Das badet dann der Verbraucher aus, der für den Kauf des Windrads viel Geld in die Hand genommen hat und sich über die geringen Stromerträge wundert. Die Händler und Installateure als Mittler zwischen Käufer und Hersteller werden zur Verantwortung gezogen.

An Qualität führt kein Weg vorbei

Die Gegenreaktion in den Medien folgt prompt, da über die geprellten Kleinwindbetreiber berichtet wird. Oftmals handelt es sich um Dachanlagen mit außergewöhnlichem Design mitten in einem Wohngebiet. Beiträge über die schwarzen Schafe der Kleinwindbranche sind wichtig für den Verbraucherschutz. Leider wird dadurch oft die ganze Branche in Misskredit gebracht, frei nach dem Motto: Kleinwindanlagen funktionieren nicht.

Wer vorwiegend mit der Installation und dem Betrieb von Photovoltaikanlagen zu tun hat, sollte sich die technischen Unterschiede zwischen Solarstrom- und Kleinwindanlagen ins Bewusstsein rufen. Ein Solarmodul bestehend aus Solarzellen erzeugt ohne mechanisch bewegliche Teile Energie. Man kann Photovoltaik durchaus als die elegantere Technologie bezeichnen. Mechanisch hervorgerufene Belastung und Verschleiß sind im Vergleich sehr gering. Bei Windkraftanlagen dagegen erfolgt die Energieumwandlung durch bewegliche Teile. Die mechanische Belastung ist immens, da der Wind bei Sturm immense Kräfte ausübt. Betreiber von Solaranlagen müssen keinen Gedanken daran verschwenden, ihre Anlage vor zu starker Solarenergie zu schützen. Eine Windkraftanlage muss unbedingt vor zu starkem Wind geschützt werden, Sicherheitssysteme und Sturmsicherung sind unabdingbar. Die durch Windenergie erzielbare Leistung nimmt mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit zu. Verdoppelt sich die Windgeschwindigkeit, verachtfacht sich die im Wind steckende Leistung.

Bei der Auswahl einer Kleinwindkraftanlage muss berücksichtigt werden, dass nur ein Windrad mit hoher Qualität über eine Betriebszeit von 20 Jahren zuverlässig Strom erzeugen wird. Gute Qualität hat ihren Preis, da empfehlenswerte Hersteller einen hohen Aufwand bei der Entwicklung der Windturbinen betreiben und hochwertige Komponenten verwenden. Das günstige Windrad aus Fernost hat zwar niedrige spezifische Investitionskosten. Ein Komplettausfall der Anlage nach wenigen Jahren wird sich allerdings in exorbitanten Stromgestehungskosten manifestieren.

Ein aktuelles Beispiel zeigt, welche Probleme den Betreibern, aber auch Installateuren und Händlern blühen, wenn man an den falschen Hersteller gerät: Ein amerikanischer Hersteller sogenannter Mantelturbinen, dessen Anlagen technisch nicht ausgereift waren, hat kürzlich Insolvenz angemeldet. Deutsche Kunden und Vertriebspartner sitzen nun auf den unproduktiven Anlagen und bekommen keine Entschädigung.

Vertikal versus horizontal

Ein weiteres Merkmal des Marktes ist die Vielfältigkeit der Bauformen. Das auffälligste Merkmal ist die Lage der Rotorachse. Die gängige Bauform, wie man sie von den Megawattturbinen kennt, ist die horizontale Rotorachse. Dass sich dieser Konstruktionstyp bei der milliardenschweren Großwindkraft durchgesetzt hat, kommt nicht von ungefähr: Er entspricht dem Stand der Technik. Auch für die Kleinwindkraft gilt: In Bezug auf Wirtschaftlichkeit und Marktreife haben horizontale Windkraftanlagen deutliche Vorteile gegenüber Vertikalläufern. Der entscheidende Nachteil vertikaler Windkraftanlagen hat seinen Ursprung in den Eigenschaften des Rotors. Die Hälfte der Rotorfläche bewegt sich gegen den Wind. Das wiederum beeinflusst den Wirkungsgrad der Anlage.

Vergleicht man horizontale Kleinwindkraftanlagen, so fallen auch hier unterschiedliche technische Konzepte auf. Beispielsweise unterscheidet sich die Anzahl der Flügel oder die Art der Windnachführung (Luvläufer und Leeläufer).

Marktreport ermöglicht Vergleich

Der Philosophie des Kleinwindkraftportals ( http://www.klein-windkraftanlagen.com ) folgend, dient der Marktreport dem Verbraucherschutz. Es werden nur solche Windturbinen dargestellt, die aufgrund definierter Qualitätskriterien empfehlenswert sind. Der Marktreport ist dezidiert neutral und herstellerunabhängig, es erfolgt keine Finanzierung durch Gebühren oder Werbung der Anbieter von Kleinwindkraftanlagen.

Der Marktreport ist ein hilfreiches Nachschlagewerk auch für Solarfirmen, die mit dem Gedanken spielen, Kleinwindkraftanlagen ins Produktportfolio aufzunehmen. In der aktuellen Version des Reports werden ausschließlich horizontale Kleinwindanlagen aufgeführt. Der Mitte Juli 2013 erschienene Marktreport wird in Zukunft aktualisiert und den Marktgegebenheiten angepasst.

Kriterien für Windgeneratoren

Die Auswahl der im Kleinwind-Marktreport präsentierten Anlagen folgt vorab definierten Kriterien. Eine erste Voraussetzung war, dass ein Windrad in Deutschland überhaupt angeboten wird. Es gibt beispielsweise gute Windturbinen angloamerikanischer Hersteller, die in Deutschland gar nicht vertrieben werden. Eindeutiges Qualitätsmerkmal ist die Zertifizierung, Länderzulassung oder Typenprüfung eines Windrads, da diese von unabhängigen Prüfinstituten ausgestellt werden.

Da ein Großteil der Kleinwindanlagen in Deutschland nicht über eine Zertifizierung verfügt, wurden das Alter des Unternehmens, die Marktreife der Produkte und die Überarbeitung von Modellreihen als Qualitätskriterien herangezogen. Sehr aufschlussreich sind auch Ergebnisse auf Testfeldern. Mit Tests im Windtunnel kann man Freilandtests unter Einfluss natürlicher Windverhältnisse nicht ersetzen. Schließlich wurde die Meinung neutraler Experten herangezogen, die unter anderem in Forschungsinstituten, Hochschulen, Prüfinstituten, Ingenieurbüros und bei den Herstellern von Komponenten arbeiten.

Literatur

Fussnoten

  • 1  Entscheidend für die Erträge sind die Wechselrichter und die elektrische Absicherung. Aus dem Windrad kommt ein drehzahlabhängiger Wechselstrom. Er wird auf Netzstrom mit 50 Hertz umgesetzt.

    2  Wenn das Fundament für den Mast gut vorbereitet ist, kann der Windgenerator innerhalb eines Tages komplett aufgebaut werden.

  • Abschließende Verkabelung des Messgeräts für die Windgeschwindigkeit in mehreren Metern Höhe.

Fotos: Heywind

Foto: Heywind

Foto: privat

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