Infowelt Energie
Windkraft zu Hause nutzen
Wind ist pure Energie. Gerade im Herbst und Winter weht es oft kräftig oder sogar stürmisch. Die Kraft des Winds können Sie auch zu Hause energetisch nutzen – mit Ihrer eigenen Kleinwindanlage im Garten oder auf dem Dach.
Inhaltsverzeichnis
Windkraft im Vergleich mit Photovoltaik
Standorte für Windkraftanlagen
Wie hoch darf ein Windrad sein?
Montage und Installation
Preis-Leistungs-Verhältnis bei einer Kleinwindkraftanlage
Vergütung für eine Mini-Windkraftanlage
Werden Kleinwindanlagen gefördert?
Mini-Windkraftanlage für Ihr Zuhause: Welche Modelle gibt es?
Fazit
Erneuerbare Energie für Ihr Zuhause
Wenn Sie an selbstproduzierten Strom denken, fällt vielen zuallererst Solarenergie ein. Besonders im Frühling und Sommer ist diese Art der Stromproduktion sehr effektiv und erschließt die Sonne für die unabhängige Stromerzeugung. Was viele noch nicht wissen: Auch mit Ihrem privaten Windrad, also einer eigenen Kleinwindkraftanlage, erzeugen Sie fürs eigene Haus Strom aus einer erneuerbaren Energiequelle – der Windenergie. Mit dieser sauberen Stromgewinnung tun Sie gleichzeitig etwas für das Klima.
Windkraft im Vergleich mit Photovoltaik
Erneuerbare Energie hat neben der positiven Auswirkung auf das Klima weitere Vorteile, wie etwa die Kostenersparnis. Windkraft auf dem Dach oder das Windrad am Haus sollten sich lohnen. Doch im Vergleich ist die Produktion von Solarenergie durch Photovoltaik-Anlagen deutlich günstiger. In der Regel ist es daher sinnvoller, zunächst über eine Photovoltaikanlage nachzudenken und eine Kleinwindkraftanlage als Ergänzung für die dunkleren Herbst- und Wintermonate zu betrachten.
Standorte für Windkraftanlagen
Um das Potenzial einer solchen Windkraftanlage zu ermitteln, sollten Sie zunächst die Windverhältnisse an Ihrem Haus oder am gewünschten Standort analysieren. Die Menge an produziertem Strom hängt direkt von der Windkraft ab, die in Ihr Windrad bläst. An der Ost- und Nordseeküste ist das Windaufkommen natürlich höher als in anderen Lagen, aber auch in mittleren Lagen und der Alpenregion herrschen Winde, die in ausreichend Elektrizität umgewandelt werden können. Das eigene Dach ist windtechnisch ein ungünstiger und unkalkulierbarer Standort. Bei der Montage auf Gebäuden können störende Geräusche und Vibrationen übertragen werden.
Energieatlas, Windkarte und Windmessgerät
Sie finden für jedes Bundesland Deutschlands im Internet einen Energieatlas, der die Geschwindigkeit des Windes in verschiedenen Höhen angibt. Auch auf der Windkarte des Deutschen Wetterdiensts können Sie grob einschätzen, ob Ihre Region starke Winde zu verzeichnen hat. Für genauere Daten installieren manche Bauherren in der Zielhöhe ein Windmessgerät und messen über einen längeren Zeitraum, um so einen Mittelwert zu ermitteln.
Faktoren für Windstärke
Zu bedenken ist die Topografie der direkten Umgebung, in der Sie Ihr Windrad bzw. Ihre Kleinwindanlage platzieren. Achten Sie deshalb auf dem Dach oder im Garten direkt am Haus auf folgende Faktoren:
- Je höher die Rotoren des Windrads Ihrer Kleinwindanlage stehen, desto mehr Wind können Sie einfangen und Energie produzieren.
- Am besten kann der Wind die Rotoren auf freiem Land antreiben und Strom erzeugen.
- Bäume oder umliegende Gebäude hingegen verringern die Windgeschwindigkeit oftmals.
Wie hoch darf ein Windrad sein?
Die Bauordnungen der Bundesländer geben Aufschluss darüber, wie hoch Ihr Windrad sein darf. In vielen Bundesländern sind Windkraftanlagen bis zu einer Höhe von 10 Metern genehmigungsfrei. Manchmal, wie zum Beispiel in Niedersachsen, dürfen sie genehmigungsfrei auch noch höher – in diesem Fall 15 Meter – sein. Sprich: Kleinwindkraftanlagen für die eigene Stromversorgung sind Bauwerke, die je nach Höhe des Windrads eine Baugenehmigung benötigen.
Montage und Installation
Ein langer Masten benötigt ein stabiles Fundament und eine feste Verankerung, die dem Gewicht und den Hebelkräften entgegenwirken, welche den zum Teil über zehn Meter hohen Pfeiler bei stärkstem Wind und Sturm belasten. Um das Fundament auszuheben, wird oftmals ein Bagger benötigt, für das Aufstellen des Windrads ein Kran.
Risiken der Installation
Die Geräusche eines Windrads könnten im Haus selbst, aber auch die Nachbarn stören. Die Lebensdauer eines Mini-Windrads könnte außerdem unerwartet kurz sein und vor allem der Ertrag kleiner als erwartet ausfallen. Es besteht sogar das Risiko, dass eine solche Anlage zu den meisten Zeiten des Jahres mehr Strom verbraucht, als sie selbst erzeugt.
Wartung
Für Windkraftanlagen gelten je nach Baugröße unterschiedliche Wartungszyklen. Für die Inspektion einer Windkraftanlage wird circa ein Tag benötigt. Die Wartung von Windkraftanlagen findet in bestimmten Zeitintervallen statt, in der Regel ein- bis zweimal pro Jahr.
Kosten und Nutzen
Es gibt zwar Kleinwindkraftanlagen unterschiedlicher Hersteller, die mehr Leistung zu einem niedrigeren Preis versprechen, aber das geht oft auf Kosten der Qualität und kann langfristig teurer werden. Denn es ist wichtig zu bedenken, dass eine Windkraftanlage regelmäßig starken Belastungen ausgesetzt ist und die beweglichen Teile standhalten müssen. Die Bauweise und Qualität einer solchen Anlage sind daher entscheidend für ihren langfristigen Ertrag.
Investitionskosten
Im Durchschnitt beläuft sich der Preis für ein Kilowatt Leistung auf etwa 5.000 Euro. Dieser kann je nach Größe der Anlage zwischen 3.000 und 10.000 Euro variieren.
Die Investitionskosten für eine Kleinwindkraftanlage sind daher relativ hoch und zeigen eine beträchtliche Bandbreite, abhängig von der angestrebten Stromerzeugung pro Jahr. Es ist zu erwarten, dass die jährlichen Wartungs- und Instandhaltungskosten etwa 3 Prozent der Investitionskosten ausmachen.
Preis-Leistungs-Verhältnis bei einer Kleinwindkraftanlage
Eine 5 kW-Mini-Windanlage mit einem Rotor von 4 Metern Durchmesser kostet zwischen 15.000 und 20.000 €. Ein 5 kW-Modul kann jährlich in mittleren Lagen 3.400 bis 4.900 Kilowattstunden Strom erzeugen, abhängig von der Länge des Rotors. 25,9 Cent kostet Neukunden derzeit im Mittel eine Kilowattstunde Strom beim günstigsten Anbieter. Multipliziert man 4.900 Kilowattstunden mit diesem Preis, erhält man Strom im Wert von ca. 1.269 Euro im Jahr.
Vergütung für eine Mini-Windkraftanlage
Die Vergütung für eingespeisten Windstrom war 2021 mit etwa 6 Cent pro Kilowattstunde (kWh) eher gering. Besser ist es, wenn Sie den Windstrom selbst nutzen, weil sie dann keinen teuren Strom aus dem Netz kaufen müssen, der immerhin etwa 35 Cent/kWh kostet. Bei den aller Voraussicht nach eher geringen Mengen an selbst erzeugtem Strom dürfte der Einspareffekt aber auch in diesem Fall nur gering sein.
Schwierig bis unmöglich wird es, wenn eine Kombination von Solarstromanlage und Kleinwindanlage rechtssicher betrieben werden soll. Denn ohne zusätzliche kostenpflichtige Stromzähler und deren Verrechnung geht dies gar nicht.
Werden Kleinwindanlagen gefördert?
Das KfW-Programm „Erneuerbare Energien“ umfasst u. a. die Förderung von Kleinwindanlagen. Die staatseigene Bank unterstützt die Investition in eine Anlage mit günstigen Förderzinssätzen und langfristiger Finanzierung. Anträge können über die Hausbank gestellt werden.
Windkraftanlage anmelden und versichern
Kleine Windkraftanlagen müssen Sie beim Stromnetzbetreiber und bei der Bundesnetzagentur anmelden. Erkundigen Sie sich auch bei Ihrer Gebäude- und Haftpflichtversicherung, ob die Versicherungsgesellschaften eine derartige Anlage in eine bestehende Police aufnehmen. So stellen Sie sicher, dass Sie gegen mögliche Schäden versichert sind, die durch die Anlage verursacht werden können.
Horizontale Windkraftanlage
Horizontale Windturbinen nutzen den aerodynamischen Auftrieb, der durch die Luftströmung an den Rotorblättern entsteht. Ihre charakteristischen Merkmale sind die horizontale Achse und die drei Rotorblätter. Es gibt zwei Haupttypen von horizontalen Windturbinen: Luv-Läufer und Lee-Läufer. Bei Luv-Läufern befinden sich die Rotorblätter vor dem Mast in Windrichtung. Bei Lee-Läufern sind die Rotoren hinter dem Mast angeordnet.
- Vorteil Luv-Läufer: Die Rotoren weichen dem Windschatten aus.
- Vorteil der Lee-Läufer: Es gibt die Möglichkeit einer passiven Windrichtungsnachführung. Damit ist die Ausrichtung der Windenergieanlage nach der Windrichtung gemeint, die dann ideal ist, wenn die Anströmung auf die Rotorebene senkrecht erfolgt.
Vertikale Windkraftanlagen
Vertikale Windkraftanlagen wirken modern und futuristisch, haben aber im Vergleich zu den horizontalen Windkraftanlagen mit Ein- oder Dreiblattrotoren einen geringeren Ertrag. Vertikale Windkraftanlagen haben eine Rotorachse in vertikaler Lage. Das Interesse an vertikalen Windanlagen am Markt ist heute groß, was nicht zuletzt an dem besonderen Design liegt. Unter den vertikalen Windrädern gibt es unterschiedliche Bauformen.
Nachteile von vertikalen Windkraftanlagen
- Geringerer Wirkungsgrad
- Geringere Wirtschaftlichkeit
Windbaum, Windbusch und Co.
Windräder sind groß, hässlich und laut? Nicht so Windkraftanlagen mit naturgetreuem Design. Neben Bäumen als Träger für die kleinen Windturbinen gibt es mittlerweile auch andere Konzepte, deren Designs auch aus der Natur abgeleitet wurden und erneuerbare Energien nutzen. Vom Windbusch über die Windpalme gibt es verschiedene Ausführungen, die alle nach einem ähnlichen Prinzip funktionieren. Teilweise werden die Anlagen auch mit zusätzlichen kleinen Solarpaneelen ausgestattet, um die Energieausbeute weiter zu steigern.
Vattenfall Fazit
Anders als bei Solarenergie ist es in der Regel unwirtschaftlich, den mit einer Kleinwindkraftanlage erzeugten Strom zu verkaufen und ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen. Lediglich um die acht Cent pro Kilowattstunde werden dafür bezahlt. Eine Kleinwindkraftanlage ist deshalb auch nur sinnvoll, um Ihre eigenen Stromkosten zu senken. Bei der Planung und Ermittlung der Wirtschaftlichkeit sollten Sie dies berücksichtigen.
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