Kleinwindkraftanlage

Was macht eine Kleinwindkraftanlage aus?

Der Bundesverband WindEnergie e.V. bezeichnet Anlagen in der Größenklasse bis 100 Kilowatt installierter Leistung als Kleinwindanlagen. Für den Hausgebrauch kommt eher eine Anlage von bis zu 30 kW in Frage. Hier zieht auch das EEG die Grenze für den "Hausanschluss als wirtschaftlichsten Anschlusspunkt". Definiert werden Kleinwindanlagen durch die IEC-NORM 61400-2:2006 ("design requirements for small wind turbines"). Danach gelten als kleine Windenergieanlagen alle Anlagen, deren überstrichene Rotorfläche kleiner ist als 200 Quadratmeter bei 350 W/m², woraus sich eine maximale Leistung von 70 kW ergibt. Der Turm ist in der Regel nicht höher als 20 Meter. Bei den derzeit marktgängigen Anlagen liegt die Leistung in der Regel zwischen 5 und 10 kW.

Wo werden Kleinwindkraftanlagen genutzt?

Die durch Kleinwindkraftanlagen erzeugte elektrische Energie wird beispielsweise für den Betrieb von 12-Volt-Beleuchtungssystemen, Pumpen oder Heizpatronen für Warmwasserspeicher in Einfamilienhäusern genutzt. Mit Hilfe spezieller Wechselrichter kann der erzeugte Strom auch ins öffentliche Netz eingespeist werden, allerdings nicht zum erhöhten Vergütungssatz des EEG.

Darüber hinaus werden Kleinwindanlagen häufig eingesetzt, um günstig und klimafreundlich Aufgaben in entlegenen Gegenden, wie zum Beispiel in der Landwirtschaft, auszuführen. Kleinwindanlagen mit vertikaler Rotordrehachse, wie beispielsweise die Typen Savonius-Rotor und Darrieus-Rotor, haben im Gegensatz zur konventionellen Bauweise den Vorteil, dass sie auch bei stark verwirbelten Strömungsverhältnissen ohne Wirkungsgradverlust arbeiten können. Diese kommen oft in Bodennähe vor und sind für andere Anlagen, die dem Wind nachgeführt werden müssen, bei auftretenden rapiden Richtungswechseln und Turbulenzen ein Problem.

Wirtschaftlichkeit von Kleinwindkraftanlagen

Die Voraussetzung für einen wirtschaftlichen Betrieb einer Anlage ist, wie bei allen Windkraftanlagen, ausreichend starker und stetiger Wind. Die Investitionskosten für Kleinwindkraftanlagen liegen zurzeit noch bei etwa 3.000 Euro pro Kilowatt und damit doppelt so hoch wie beim Bau großer Windparks. Sollte der erzeugte Strom nicht nur der eigenen Versorgung dienen, sondern ins Netz eingespeist werden, ist zu bedenken, dass er nach dem gleichen Satz wie große Windkraftanlagen vergütet wird.

Kleinwindkraftanlagen dürfen maximal 70 kW erzeugen, um noch als "klein" zu gelten. Anlagen für private Haushalte leisten aber meistens nur zwischen 0,4 kW bis 30 kW. Eine Kleinwindanlage lohnt sich erst ab einer Windgeschwindigkeit von im Schnitt 7 m/s.

Zwei unterschiedliche Typen von Kleinwindkraftanlagen

Es gibt zwei Typen von Kleinwindkraftanlagen: Bei dem einen drehen sich die Rotorblätter um die vertikale Achse, bei dem anderen um die horizontale Achse. Ob die Erträge typenabhängig sind, darüber streiten die Fachleute noch. Was beide gemein haben: Beide brauchen einen Wechselrichter, der den erzeugten Strom in konstante 230 Volt und 50 Hertz umwandelt.

Darüber hinaus sollte beachtet werden, dass Kleinwindanlagen genehmigt werden und den Vorschriften zu Lärm und Schattenwurf genügen müssen. Die genaue Auslegung ist in den Bundesländern verschieden. Auskünfte erteilen die Bauämter.

Was ist der beste Standort für Kleinwindkraftanlagen?

Kleinwindkraftanlagen sind auf offenem und unbebautem Gelände am effektivsten, denn hohe Gebäude oder Masten mindern den Windertrag. Aber auch in der Stadt lassen sich Turbulenzen und Windkanäle gut nutzen. In der Regel gilt: je höher der Standort, desto höher der Ertrag.

Gibt es Nachteile bei Kleinwindkraftanlagen?

Die sich vertikal oder horizontal drehenden Rotorblätter können Lärm, Schatten und auch unangenehme "Blitze" durch Lichtreflexion erzeugen. Neben den Baubehörden sollte man auch die Nachbarn über das Vorhaben informieren.