Du willst die Windkraft nutzen um unabhängig zu sein?
Windräder ergänzen optimal Inselsysteme um ganzjährig ausreichend Strom zu produzieren.
Im Sommer scheint die Sonne auf die Solarzellen und füllt unsere Akkus auf und im Herbst und Winter weht der Wind! In dieser Zeit liefern Windräder ca. 70 % ihres Gesamtertrags.
– Aber fangen wir von vorne an!
Wind. Unzähmbare, unversiegbare Wucht, entstanden durch das Brutzeln der Sonne auf die Erde…
Was Wind für uns tun kann und wie du ihn nutzen solltest?
Wind kann einiges bewegen. Ob Große Schiffe oder riesige Windräder und das beste – Er ist, ähnlich wie die Sonne, frei verfügbar. Es gibt nur eine Voraussetzung, damit’s klappt: Dein Standort passt (!!) Dazu aber unten mehr. Dann gilt es die richtige Windkraftanlage für dein Vorhaben zu finden. Leider ist in der recht jungen Kleinwindanlagen Branche ein kommen und gehen von Anbietern. Somit tummeln sich fernöstliche Billigprodukte neben hochpreisigen Anlagen aus “Germany”. Unsere Erfahrung nach gilt hier das Motto wie beim Werkzeugkauf. Kaufst du billig, kaufst du öfter. Unsere Empfehlung ist also ganz klar. Kauft’s was gscheit’s und zwar am besten von Firmen die es schon länger am Markt gibt. Die kennen die Vorschriften und Regularien.
4 Schritte – Mit voller Kraft zur Windkraft!
Ohne Konzept geht’s nicht. Wenn Du eine Windkraftanlage willst, die über Jahrzehnte Strom liefert, ist es ratsam, einen Experten miteinzubeziehen. Das nötige Grundverständnis bekommst du von uns, aufbereitet und verziert, in mundgerechten Stücken!
1. How much is the Wind?
Die entscheidenden Fragen: Wie stark, wie oft und wie lange weht der Wind? Mittlere Jahreswindgeschwindigkeit? Hauptwindrichtung?
Für eine grobe Einschätzung des Windpotenzials an einem Standort Deiner Wahl brauchst Du keinen Experten, es reichen ein paar Klicks:
- Windpotenzialkarten: z.B. hier oder hier
- ZAMG: Windmittelwerte der letzten 30 Jahre von 160 österreichischen Messstationen
- Plattformen wie windfinder.com und windguru.cz
- Flatterband-Test: Ob ein Plätzchen für ein Windrad geeignet ist, kannst Du auch selbst testen, siehe hier, Seite 5!
Hindernisse verhindern einen gscheitn Ertrag!
Makroskopisch gesehen verhält sich Luft nicht wie ein Gas, sondern eher wie eine Flüssigkeit. Der Luftmantel der Erde ist sehr dünn und bewegt sich großteils in horizontaler Richtung. Da Luft am Boden am dichtesten ist, haben Hindernisse wie z.B. Bäume oder Gebäude einen viel größeren Einfluss auf den Wind, als man vermutet! Auch Bodenrauigkeit und Geländeform spielen eine Rolle.
4 Meter pro Sekunde
Ganz allgemein: Ab 4 Meter pro Sekunde mittlere Jahreswindgeschwindigkeit in Rotorhöhe liefert ein Windkraftanlage passable Erträge. Im Binnenland ist das schon ein recht stattlicher Wert!
Ein weiterer wichtiger Indikator ist die Anzahl der Tage pro Jahr mit hohen Windgeschwindigkeiten. Mit der Physik sieht’s nämlich so aus: Wenn sich die Windgeschwindigkeit verdoppelt, liefert das Windrad acht mal so viel Strom!
Das heißt, dass sich ein Windrad trotz geringer mittlerer Jahreswindgeschwindigkeit rentieren kann, wenn an einigen dutzenden Tagen pro Jahr so viel Wind geht, dass die suboptimalen Verhältnisse an den restlichen Tagen kompensiert werden. Es ist nicht ungewöhnlich, dass eine Kleinwindanlage bei 5 m/s im Schnitt doppelt so viel Strom erzeugt wie bei 4 m/s.
Viel Wind ist nicht gleich viel Wind!
Du stehst vorm Haus und spürst eine ordentliche Brise? Lass dich nicht von Deinen Sinnen täuschen. Es gibt turbulente und laminare Windströmungen. Beides kann sich wie ein starker Wind anfühlen, jedoch nur die laminare Strömung wird von Windrädern ordentlich in Energie umgesetzt! Bei Turbulenzen ist zuerst zu wenig Wind zum Starten da und dann gleich so viel, dass das Windrad aus Sicherheitsgründen abschaltet.
Auch Windschatten sind recht hinterlistig und schwer einzuschätzen.
Vergewissere Dich: Miss den Wind
Wenn Du sicher gehen willst, dass Deine Investition Sinn macht, kommst Du an einer ordentlichen Windmessung über mindestens 3 Monate nicht vorbei! Länger ist besser. Mittels Extrapolation der Daten von einer nahe gelegenen Wetterstation wird die Windmessung aufs volle Jahr vervollständigt.
- Selbst messen: Ab einem Preis von 300€ bekommst Du ein semi-professionelles Windmessgerät. Es gibt zwar Wetterstationen aus dem Elektrofachhandel für weniger Geld, diese sind aber nicht zweckdienlich.
- Profi-Messung: Ab einem Preis von 400€ stellen Dir Profis eine Windfahne, ein Schalenkreuzanemometer und einen Datenlogger in Topqualität in Deinen Garten und bescheren Dir garantiert stichhaltige Messergebnisse.
2. Wie und Wofür? Insel- oder Netzbetrieb? Für welchen Strombedarf?
Am Beginn steht die Entscheidung zwischen Inselbetrieb, Netzeinspeisung oder einer Kombi.
1) Inselbetrieb – Das Windrad lädt eine Batterie aus der du dann den Strom entnimmst – solange er eben da ist. Keine Stromrechnungen mehr, dafür nur so viel Energie wie du erzeugt und gespeichert hast!
2) Netzeinspeisung – Das Windrad speist Strom ins öffentliche Stromnetz ein, Du bekommst dafür Geld von Deinem Stromanbieter und zahlst, wenn Du Strom aus dem Netz beziehst. Darum der Tipp für diese Variante:
TIPP: SELBER NUTZEN!
Der Strompreis (ca 30 Cent/kWh), den größtenteils die Netzgebühren ausmachen, übersteigt den Ertrag von eingespeistem Strom (ca 8 Cent/kWh) um ein Vielfaches.
Darum: Verbrauch so viel selbst produzierten Windstrom wie möglich! Dadurch amortisieren sich die Investitionskosten von klein Windkraftanlage deutlich früher.
Inselbetrieb
Wir schauen uns den Inselbetrieb genauer an. Also zurück zur Frage: Wieviel Strom brauchst Du? Das gilt es jetzt mal genau auszurechnen! Dazu haben wir im Photovoltaik-Beitrag ein nützliches Berechnungstool vorgestellt, siehe hier!
Für einen geringen Strombedarf wie z.B. für Lampen, Radio und Co. in Deiner Gartenhütte liefert zum Beispiel unser Windgenerator Stormy Wings eine passende Lösung. Was immer schwierig ist: Wärmeerzeugung über Strom. Also für’s Kochen, Heizen und Warmwasser-Heizen suchst Du besser eine andere Lösung.
Was ist wenn der Nebel einfach nicht verschwindet und Flaute ist? Für solche Fälle ist der Batteriespeicher da. Er hält dein System am Laufen auch wenn keine der beiden Energieerzeuger Strom produzieren kann.
Falls das mal länger der Fall sein sollte gibt es noch die Möglichkeit ein Notstromaggregat in sein System zu integrieren.. Good to Know- einige Aggregate können mit Pflanzenöl betrieben werden. Hier ein Beispiel.
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3. Kosten, Dimensionierung, Ertrag einer Windkraftanlage
<20kW = Kleinwindkraft
Du bewegst Dich mit Deinem Windrad im Bereich der „Kleinwindkraft“. Unter 1,5 kW Nennleistung spricht man sogar von Kleinstwindanlagen – für Camping, Hütten usw. Mit 4,5 kW versorgst Du schon einen Haushalt mit Strom. Mit 10 kW den Bauernhof samt Melkmaschine und mehr als 20 kW zählen schon zur Großwindkraft (Windkraftwerk). Da dreht es sich bereits um Masthöhen von mehreren Dutzend Metern.
Kleinwindanlagen sind nie höher als 30 Meter und weisen selten Rotordurchmesser von mehr als 10 Metern auf.
Stromgestehungskosten: Kosten pro kW Nennleistung
- 1 kW Photovoltaik kostet rund 1.500€
- 1 kW Kleinwindkraft kostet 3000 – 9.000€
Bei den Stromgestehungskosten werden die Investitionskosten und Betriebskosten den Erträgen der Windkraftanlage gegenübergestellt. Photovoltaik boomt, mit der Folge, dass die Stückpreise der Paneele und dadurch auch die Stromgestehungskosten sinken. Die Windkraft steckt im Vergleich noch in den Kinderschuhen. Man sollte jedoch im Hinterkopf behalten, dass die gleiche Leistung Kleinwindkraft an guten Standorten auch mehr Strom erzeugen kann als Photovoltaik, somit also im Endeffekt auch rentabler sein kann.
Weitere Kosten entstehen durch etwaige Gutachten und Genehmigungen.
Lebensdauer von 20 Jahren
Die Kosten schrecken auf den ersten Blick vielleicht ab. Wer auf ordentliche Qualität setzt, kann aber mit einer Lebensdauer von 20 Jahren und mehr rechnen. Die Investitionskosten amortisieren sich je nach Bedingungen (Strompreis, Einspeisungstarif, Nennleistung, Betriebskosten, Anteil Eigenverbrauch, Windgeschwindigkeit…) auch bei Kleinwindanlagen nach 10 – 15 Jahren.
Der Mast
Je höher der Mast desto höher die Investitionskosten, um eine Windkraftanlage zu kaufen und aufzustellen, desto höher aber auch der Ertrag! Im Idealfall steigt der Ertrag in höherem Ausmaß als die Kosten, wodurch sich geringere Stromgestehungskosten ergeben und sich ein höherer Mast bezahlt macht.
4. Gutachten und Genehmigungen für Windkraftanlage
Ob Du Dein Windrad errichten darfst, entscheidet das jeweilige Landesgesetz. Wir schneiden die wichtigsten Bestimmungen jetzt ganz zackig an, damit du einen ersten Eindruck vom Behördendschungel bekommst. Dabei haben wir uns ausschließlich NÖ, OÖ, Wien und Burgenland vorgenommen, wo zum Teil vielversprechende Windverhältnisse vorherrschen.
Elektrizitätsrecht
Bundesrechtliche Grundlage ist das Elektrizitätswirtschafts- und -organisationsgesetz (EIWOG), welches durch die jeweiligen Ausführungsgesetze der Länder definiert ist.
- Wien: elektrizitätsrechtliche Bewilligung immer erforderlich
- NÖ und Burgenland: elektrizitätsrechtliche Bewilligung bei Anlagen ab 50 kW erforderlich
- OÖ: elektrizitätsrechtliche Bewilligung bei Anlagen ab 5 kW erforderlich
Bauordnung
- Wien: Errichtung von Windkraftanlagen in „Sondergebieten“ an sich zulässig, speziell sogenannte „sonstige Grundflächen“. Der Stadtbildschutz ist dabei zu berücksichtigen.
- NÖ und Burgenland: Baubewilligung beim Bürgermeister einholen
- OÖ: ab Masthöhe von 10m bei Bürgermeister melden
Raumordnung und Naturschutzrecht
Allgemein: Es gibt gesetzliche Mindestabstände zu Siedlungsgebieten, die von Land zu Land anders formuliert werden. Mehr dazu hier.
- Wien: Flächenwidmungsplan beachten. Es gibt keine speziellen naturschutzrechtlichen Bestimmungen für Windkraftanlagen. Allerdings müssen potenzielle Umweltrisiken ausgeschlossen werden (etwaige Prüfung innerhalb des Genehmigungsverfahrens).
- NÖ: Im Bauland ist keine Sonderwidmung für den Bau einer KWK-Anlage erforderlich. Im Grünland brauchen Anlagen ab 20 kW eine Sonderwidmung. Die Errichtung von Anlagen außerhalb des Ortes braucht eine naturschutzrechtliche Bewilligung durch die Bezirksverwaltungsbehörde.
- Burgenland: Im Bauland ist keine Sonderwidmung für den Bau einer KWK-Anlage erforderlich (vorbehaltlich etwaiger Einwände der Standortgemeinde). Im Grünland ist eine Sonderwidmung erforderlich.
- OÖ: Windräder dürfen auf “Betriebsbaugebiet” oder “Industriebaugebiet” errichtet werden. Im Grünland ist eine Sonderwidmung erforderlich.
Falls Du Windstrom in das Netz einspeisen willst, benötigst Du einen Anerkennungsbescheid des jeweiligen Landeshauptmanns.
Auch weitere Rechtsgebiete können relevant und verschiedene Unterlagen von Behörden verlangt werden, z.B. Betriebsanlagenbescheid, wasserrechtliche Bewilligung, forstrechtliche Bewilligung, abfallwirtschaftsrechtliche Bewilligung, Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP-Bescheid).
Nicht verzagen! Das Planungsbüro Deiner Wahl steht Dir beim Behördenkampf sicherlich unterstützend zur Seite. Wenn nicht, such Dir ein anderes.
Also, nun bist Du gewappnet für Dein unabhängiges, rotierendes Energieabenteuer! Solltest Du Fragen haben, egal ob zu Kleinwindanlagen oder sonstigen Themen auf deinem Weg zur Autarkie, kontaktiere uns einfach unter shop@wohnwagon.at.
SELBSTBAUER AUFGEPASST? Hier und hier lernst Du, wie Du Deine eigene Windkraftanlage zusammenbaust!
Doch lieber mit Photovoltaik starten – dann hier entlang!
Quellen:
- Kleinwindkraft – Handbuch für BetreiberInnen, Daniel Reiterer, Arbeitsgemeinschaft Erneuerbare Energie NÖ-Wien, 2013
- Kleinwind-Marktreport 2015, Patrick Jüttemann
- https://kleinewindkraft.wordpress.com/
- http://www.klein-windkraftanlagen.com/
- http://www.amics21.com/laveritat/einfuehrung_windenergie_fuer_anfaenger.pdf
- http://www.amics21.com/laveritat/windgenerator_anleitung.pdf
- http://www.abgnova.de/pdf/pdf-sophienhofabende/2014-07-16-WIND-AREA-ABG-Nova-Kompatibilitaetsmodus.pdf
- http://www.pro-terra.de/fileadmin/mount/Downloads/pdf_Windanlagen/Windmessung_f%C3%BCr_Kleinwindkraftanlagen.pdf
- http://energieforschungspark.at/links.asp
- http://www.power-talk.net/upwind-turbine.html
- http://www.carmen-ev.de/sonne-wind-co/windenergie/kleinwindkraft
