Kleine Windanlagen für die private oder gewerbliche Nutzung sind die perfekte Ergänzung zu Photovoltaikanlagen. Ein Großteil der jährlichen Stromproduktion erfolgt im Herbst und Winter. Doch die Regeln und Erfolgskriterien für eine kleine Windanlage unterscheiden sich stark von der Photovoltaik. Wer Erfolg mit einer Kleinwindkraftanlage haben will, muss die häufigsten Fehler vermeiden.
Fehler 1: Windstärke überschätzen
Foto: P. Jüttemann
Foto: PSW-Energiesysteme
Der größte und wohl häufigste Fehler ist die Überschätzung des Windpotenzials am geplanten Aufstellungsort der Windanlage. Oft gehen Interessenten davon aus, dass der Wind schon stark genug ist. Verbunden mit Beobachtungen etwa von schwankenden Bäume im Wind oder klappernden Rollläden. Die gefühlte Windstärke kann aber täuschen. Auch wenn man den Eindruck hat, dass man viel Wind auf dem Grundstück hat, kann der Wind übers Jahr gesehen zu schwach für eine Kleinwindanlage sein. Die Folge ist eine geringe Stromproduktion, sodass die Wirtschaftlichkeit und Ökobilanz des Projekts sich verschlechtern und der Betreiber rote Zahlen schreibt.
Wichtig ist eine freie Anströmung aus Hauptwindrichtung. In unserer Klimaregion in Mitteleuropa kommt der starke Wind in der Regel aus westlicher Richtung. Im Flachland sollte man in Richtung West und Südwest eine freie Sicht haben. Die nächsten größeren Objekte wie Bäume oder Gebäude sollten mindestens 200 Meter entfernt stehen. Hang- und Höhenlagen mit windexponierter Lage können auch geeignet sein.
Eine professionelle Schätzung des Windpotenzials kann dabei über ein Gutachten eines Ingenieurbüros für Windenergie erfolgen. Konkrete Daten erhält man durch eine Windmessung, die allerdings mehrere Monate in Anspruch nimmt. Die Messperiode sollte auf jeden Fall über die windstarken Herbst- und Wintermonate reichen.
Fehler 2: mangelhafte Technik
Seit Jahren ist genau das ein Problem in vielen Ländern weltweit: Es gibt bei Kleinwindanlagen große Qualitätsunterschiede. Am Markt tummeln sich zum einen viele hervorragende Hersteller mit effizienter und sturmsicherer Anlagentechnik. Solche Kleinwindanlagen wurden vor der Markteinführung aufwendig getestet. Die Schattenseite des Marktes ist die recht hohe Zahl fragwürdiger Anbieter mit nicht marktreifer Anlagentechnik.
Vor allem bei kleinen Mikrowindanlagen bis rund zwei Kilowatt Nennleistung gibt es viel Billigware. Solche Anlagen können maximal als Hobby oder Spielerei durchgehen, aber nicht als zuverlässiges und sturmsicheres Minikraftwerk.
Zu einem Hersteller sollte man unabhängige Referenzen einholen, dass die Windanlagen im freien Wind zuverlässig funktionieren. Inklusive Sturmperioden. Das können Zertifizierungen nach IEC 61400-2 sein oder unabhängige Testfeldergebnisse zur Leistung und Dauerbelastung. Aufschlussreich ist auch die Erfahrung von Betreibern eines Windradmodells. Eine CE-Zertifizierung ist nicht ausreichend.
Fehler 3: Auswahl nach Leistung
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Ein weiterer Fehler ist die Auswahl einer Windanlage auf Basis der sogenannten Nennleistung in Kilowatt. Beispielsweise könnte ein Hausbesitzer eine Kleinwindanlage mit drei Kilowatt Leistung oder ein Gewerbebetrieb ein Windrad mit 15 Kilowatt Leistung suchen. Oft werden dabei die von der Photovoltaik üblichen Zusammenhänge vermutet: pro Kilowatt Leistung rund 1.000 Kilowattstunden Strom pro Jahr.
Das Problem bei Windanlagen: Zwei Anlagen mit gleicher Nennleistung können sehr unterschiedliche Jahresstromerträge aufweisen. Ein Beispiel: Zwei Windanlagen mit je zehn Kilowatt Leistung stehen am gleichen Standort, haben also die gleichen Windbedingungen. Eine Anlage produziert 10.000 Kilowattstunden pro Jahr, die andere 20.000 Kilowattstunden – liefert also einen doppelt so hohen Stromertrag.
Der Grund: Die Größe des Rotors ist entscheidend für die Ertragskraft, nicht die Leistung des Generators. Die ertragsstärkere Anlage hat einen größeren Rotor.
Bei der Auswahl einer Windanlage sollte man am besten auf die jährlichen Stromerträge eines Windradmodells bei durchschnittlicher Jahreswindgeschwindigkeit von vier Metern pro Sekunde (guter Binnenlandstandort) und fünf Metern pro Sekunde (guten Küstenstandort) schauen.
Fehler 4: Auswahl nach Aussehen
Bei Kleinwindkraftanlagen gibt es viele unterschiedliche Rotorformen und Konstruktionstypen. Was nun schön aussieht, liegt im Auge des Betrachters.
Doch vor allem Kleinwindanlagen mit vertikaler Rotorachse kommen aufgrund ihres futuristischen Aussehens gut an. Was man jedoch nicht vergessen darf: Eine Windanlage ist ein Kraftwerk. Ziel ist es, möglichst viel Strom zu erzeugen.
Es hilft nicht weiter, wenn das Rotordesign gut aussieht, aber in technischer Hinsicht wenig überzeugt. Stand der Technik sind horizontale Windanlagen, das heißt die „herkömmliche“ Bauweise, so wie man sie auch von Großwindanlagen in Windparks kennt. Deren Rotordesign ist in puncto Effizienz und Ertragsstärke das Nonplusultra. Fast alle bislang nach IEC 61400-2 zertifizierten Kleinwindanlagen hatten eine horizontale Rotorachse.
Fehler 5: Kombi vernachlässigt
Eine Kleinwindanlage kommt fast immer zusammen mit einer Photovoltaikanlage zum Einsatz. Oft ist auch ein Stromspeicher vorhanden. Man sollte für so ein Hybridsystem ein Gesamtkonzept haben beziehungsweise es vorausschauend planen.
In der Regel sind Photovoltaikanlage und Speicher schon vorhanden, die Windanlage wird später installiert. Eine Kleinwindanlage, die Wechselstrom erzeugt, kann in der Regel nur dann Strom in der Batterie speichern, wenn der Stromspeicher AC-seitig eingebunden wird. Das gilt es von Anfang an zu beachten.
Fehler 6: Windanlage auf dem Dach
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Die Dachmontage ist bei Solaranlagen der Standard. Bei Kleinwindkraftanlagen dagegen sind Dachinstallationen oft nicht erfolgreich und die Anlagen werden wieder abgebaut.
Das größte Problem sind die oft unzureichenden Windverhältnisse über dem Dach. In der Regel werden kurze Masten von bis zu etwa 1,5 Metern Höhe verwendet, sodass der Rotor in einem ungünstigen Windbereich steht.
Auch Körperschallübertragungen können problematisch sein. Der drehende Rotor wird im Haus als lästiges Brummen wahrgenommen. Die Schwingungen übertragen sich durch die Gebäudeteile.
Entscheidend für den Erfolg sind die Höhe des Daches und die Höhe des Masts über dem Dach. Eine hohe Industriehalle könnte geeignet sein, ein Privathaus in der Regel nicht. Standard ist auf jeden Fall die Montage auf einem bodenständigen Mast in der Nähe des Gebäudes.
Fehler 7: Vorschnelle Aufgabe
Eine Solaranlage ist meist erheblich schneller hingestellt als ein Kleinwindrad. Baugenehmigung und Windmessung sind typische Zeitfresser bei der Kleinwindkraft. So mancher Aspirant wirft vorschnell die Flinte ins Korn.
Vor allem der Kontakt mit den Genehmigungsbehörden kann sich hinziehen. Also sollte man Geduld mitbringen. Lieber das Projekt sorgfältig planen und sich Zeit nehmen. Das gilt auch für die Ermittlung des Windpotenzials.
www.youtube.com/kleinwindkraft
https://www.klein-windkraftanlagen.com/
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Fachbuch über Kleinwind
Alles über kleine Windanlagen für den Eigenbedarf
Das neue Fachbuch „Kleinwindkraft für Gewerbe und Privat“ umfasst alles, was man über Planung, Technik und Markt von Kleinwindanlagen wissen muss.
Es ist die zweite und komplett überarbeitete Auflage der Erstauflage von 2015. Der Fachautor Patrick Jüttemann ist neutraler Experte und Betreiber des führenden Fachportals zu Kleinwindkraftanlagen.
Ein wesentlicher Erfolgsfaktor liegt in der gewissenhaften Vorbereitung und Planung des eigenen Mini-Windrads. Doch die Regeln der Kleinwindkraft sind ganz anders als bei Solaranlagen. Das fängt bei der Standortprüfung an. Deshalb werden nicht selten Fehler bei der Realisierung von Kleinwindanlagen gemacht. Mit dem Fachbuch werden die Erfolgschancen fürs eigene Windrad deutlich gesteigert.
Das Buch bietet eine ganzheitliche Sicht auf das Thema Kleinwindkraft, kann aber auch als Nachschlagewerk zu einzelnen Themen zurate gezogen werden. Das gilt für Gewerbebetriebe und Unternehmen wie auch für private Hausbesitzer. Die Hauptkapitel des Buchs: Praxisbeispiele, Windenergie und Standortprüfung, Technik, Wirtschaftlichkeit, Genehmigung, Planung und Kaufberatung.
Die Publikation umfasst 200 Seiten mit 80 Abbildungen und wird als PDF-Datei angeboten. Der Standardpreis beträgt 25,99 Euro inklusive Mehrwertsteuer für Deutschland. Zur Einführung gibt es einen Angebotspreis. Details und Bestellung unter:
www.klein-windkraftanlagen.com
Foto: Patrick Jüttemann