Was ist beim eigenen Windrad zu beachten?

Im Artikel „Marktchance Kleinwindenergieanlagen“ berichteten wir über die strukturellen Gegebenheiten für Mini-Windräder in Deutschland. Was muss man aber genau beachten, wenn man sich dafür entscheidet, den Strom selbst herzustellen und welche Probleme stehen dem entgegen?

Wer sich dafür entscheidet, seinen Strom mit einer eigenen Anlage zu erzeugen, sollte auf jeden Fall den Standort so wählen, dass der Wind die Anlage ständig erreicht. Bedeutet laut Verbraucherzentrale Nordrhein-Westfalen konkret, dass die Anlage alle benachbarten Hindernisse überragen muss. Zudem sollte man einen Standort wählen, an dem der Wind besonders kräftig bläst. Die durchschnittlichen Windstärken kann man über die Wetterkarten des Deutschen Wetterdienstes frei zugänglich erhalten.

Mini-Windräder erzeugen laut „Bund der Energieverbraucher“ bei 3 m/s etwa 50 Kilowattstunden und bei 4 m/s etwa 140 Kilowattstunden. Wer abschätzen möchte, wieviel Ertrag er mit seiner Anlage erwirtschaften könnte, kann dies mit einem vom Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik in Kassel entwickelten Programm „Windmonitor“ tun.

Laut „Bundesverband der Kleinwindanlagen“ kosten kleine Anlagen zwischen 3.000 € und 5.000 € je kW Nennleistung und haben Amortisationszeiten von 15 bis 25 Jahren. Diese Preise würden sich aber laut eigenen Angaben in den nächsten 10 Jahren aufgrund der Massenproduktion reduzieren.

In Deutschland sind Mini-Windräder dennoch kaum verbreitet. Zum einen sind kleine Windräder gegenüber großen Windrädern per Enerneuerbare-Energien-Gesetz schlechter gestellt. Zudem sind Anlagen bis zehn Meter Höhe nur in Baden-Württemberg, Bayern und Sachsen genehmigungsfrei. In Nordrhein-Westfalen muss beispielsweise eine rechnerische Vorhersage der zu erwartenden Schallimmissionen eingereicht werden. Neuere Anlagen haben aber schon Räder ähnlich der U-Boot-Schrauben und drehen sich kaum hörbar.

Zum anderen zeigen Erfahrungen unzufriedener Kunden, dass das Unterfangen sehr ernüchternd sein kann. Weitere Probleme seien hier beispielhaft einmal dargestellt:

• Sehr geringe Stromausbeute von kleinen Windrädern.
• Die Anlagen gehen oft kaputt.
• Keine Winddaten für besiedelte Gebiete.
• Die Aufstellung ist schwierig.
• Die Geräuschentwicklung führt in Siedlungsgebieten oft zu Problemen.
• Oft keine oder geschönte Ertragsprognosen von Anbietern.

Zur Verbesserung der Situation schlagen wir vor, dass kleine Windräder bei der nächsten Novellierung des EEG besser gestellt werden, es eine einheitliche Genehmigungsregelung in Deutschland gibt und es wie im Artikel „Marktchance Kleinwindenergieanlagen“ berichtet, ein Mindeststandard an Qualität, Sicherheit, Lärm und Ertrag eingeführt werden soll.

Windenergie in Deutschland: Status Quo

Trotz Absatzrückgang auf den Weltmärkten, blicken deutsche Hersteller von Windenergieanlagen optimistischer in die Zukunft. Bis 2020 will die Windenergiebranche nach Angaben des Bundesverband Windenergie (BWE) den jetzigen Anteil der Stromerzeugung der Kernkraftwerke (23 Prozent) in Deutschland komplett durch Windenergie ersetzen.

Mit Stichtag zum 30. Juni sind laut BWE in Deutschland 21.917 Windenergieanlagen installiert mit einer Leistung von 27.981 Megawatt. Damit obiges Ziel erreicht wird, setzt man auf drei Strategien:

• Weniger Windenergieanlagen mit mehr Leistung, Bsp. Anlagen mit einer Nabenhöhe von über 100 Metern.
• Repowering, siehe auch Artikel „Repowering: neu für alt“.
• Offshore: Windenergieanlagen im Meer.

Folgende nicht abschließende Übersicht zeigt die Aufteilung in Bundesländer. Es herrscht also ein klares Nord-Süd-Gefälle. Durch den Regierungswechsel in Baden-Württemberg und des Umdenkens der CSU ist zu hoffen, dass auch hier die Wende eingeleitet ist.

1. Niedersachsen: 6.797 MW; 24,1% Anteil am Nettostromverbrauch
2. Brandenburg: 4.459 MW; 46,2% Anteil am Nettostromverbrauch
3. Sachsen-Anhalt: 3.578 MW; 47,2% Anteil am Nettostromverbrauch
4. Schleswig-Holstein: 3.147 MW; 44,6% Anteil am Nettostromverbrauch
5. Nordrhein-Westfalen: 2.995 MW; 3,8% Anteil am Nettostromverbrauch
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11. Bayern: 578 MW; 1,1% Anteil am Nettostromverbrauch
12. Baden-Württemberg: 473 MW; 0,9% Anteil am Nettostromverbrauch
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14. Saarland: 111 MW; 2,2% Anteil am Nettostromverbrauch
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Wer die genauen Zahlen einsehen möchte, kann sich den kompletten Bericht hier runterladen: „Deutsche Windindustrie Status Quo“.

Marktchance Kleinwindenergieanlagen?

Kleine Windenergieanlagen können vielseitig eingesetzt werden: mobile Batterielader mit nur ein paar hundert Watt Leistung, Netzeinspeisende Anlagen mit ein paar Kilowatt, Gebäudeintegrierte Anlagen oder Anlagen für landwirtschaftliche Betriebe von etwa 30 Kilowatt, um den Eigenbedarf zu decken.

Bisher haben sich die kleinen Windenergieanlagen auf dem deutschen Markt allerdings noch nicht so richtig durchsetzen können. Dies liegt unter anderem an der nicht ganz einfachen Standortwahl. In der Regel sind diese Anlagen an die Verbrauchernähe gebunden. In Deutschland ist das Potenzial an windreichen Standorten in niedriger Höhe eher gering. Gebäude und Vegetation verwirbeln und bremsen die bodennahe Anströmung ab. Bei der Planung solcher Anlagen wird die zu erwartende Windgeschwindigkeit und damit der Ertrag oftmals höher eingeschätzt, als er dann in der Praxis vorherrscht, so das Ergebnis einer Umfrage des Fraunhofer-Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES). Dies führt als Konsequenz zu unzufriedenen Nutzern.

Leider sind die strukturpolitischen Voraussetzungen in Deutschland für kleine Windenergieanlagen nicht die besten. Es fehlt an unabhängigen Tests und Typenprüfungen zur Qualitätskontrolle vorhandener Anlagen. Zudem gibt es keine Förderungen in Form von Einspeisevergütungen wie es sie beispielsweise in Großbritannien oder Portugal gibt, um so die Wirtschaftlichkeit kleiner Anlagen zu gewährleisten.

Kann sich die Technik aber in Deutschland nicht bewähren, verpasst man vielleicht die Chance, die Exportpotenziale in Schwellenländer zu erschließen. Denn diese sind laut IWES gegeben, vor allem im Bereich der Stromversorgung entlegener Mobilfunktürme oder der Elektrifizierung ländlicher Regionen.

Repowering: neu für alt

Gute Windstandorte an Land sind in Deutschland ein knappes Gut. Deshalb ist es wichtig, durch so genanntes Repowering ältere Windenergieanlagen der ersten Generation durch neue, leistungsstärkere Maschinen zu ersetzen. So kann mehr Windstrom erzeugt werden und gleichzeitig die Anzahl der Windenergieanlagen reduziert werden.

Waren vor über 20 Jahren noch Anlagen mit 200 kW Leistung üblich, so können heute Anlagen mit 4.500 kW bis 6.000 KW Leistung errichtet werden. Zudem sind neue Anlagen auch umweltverträglicher. So sind sie etwa leiser, reflektieren durch mattierte Lacke weniger Licht oder sind netzverträglicher. Das Potenzial des Repowering ist enorm: nach Schätzungen des Bundesverbandes für Windenergie (BWE) könnten schon heute bis zu 3.000 Anlagen der ersten Generation repowert werden.

Auch für die Gemeinden bietet Repowering etliche Chancen. Fehlplanungen im Flächennutzungsplan können ausgebessert werden, indem vereinzelte Anlagen rückgebaut und die neuen Anlagen an besseren Standorten zu Windparks gebündelt werden. Höhere Gewerbesteuereinnahmen aufgrund der höheren Stromproduktion lassen die leeren Kassen der Kommunen klingeln. Das lokale Handwerk und die lokale Bauwirtschaft profitiert durch zusätzliche Aufträge.

Allerdings bedarf es auch einiger Kriterien, die laut Deutschem Windenergie-Institut (DEWI) eingehalten werden müssen:
• Mindestabstände müssen nach Bundesimmissionsschutzgesetz eingehalten werden.
• Flächengröße und Zuschnitt müssen für eine möglichst günstige Anordnung zu einem Windpark festgelegt werden.
• Beseitigung von Bauhöhenbeschränkungen.

Entsorgung von alten Windkraftflügeln: Gibt es eine optimale Lösung?

Im Jahr 2020 erreichen viele der heute in Deutschland aufgestellten Windenergieanlagen wie in geo berichtet die Altersgrenze. Da aber die Entsorgung der Windkraftflügeln problematisch ist, stellt sich die Frage nach der optimalen Lösung. Die Flügeln bestehen aus speziellen glasfaserverstärktem Kunststoffverbund. Noch haben die meisten Hersteller keine Vorschläge unterbreitet.

Die bisherigen Ansätze sind keine sinnvollen Lösungen: Problematisch bei einer Verbrennung in Müllverbrennungsanlagen ist, dass das Verbundsystem zum Teil aus Harz besteht, welches nach Angaben von geo bei der Verbrennung toxische Gase entwickelt. Die Glasfasern würden zudem die Anlagen verstopfen. Eine Shredderung der Flügel und Weiterverarbeitung zu minderwertigen Produkten ist bei über 21.000 aktuell aufgestellten Windenergieanlagen (Bundesverband Windenergie e.V., 2009) ebenfalls keine Dauerlösung.

Bester Ansatz ist aktuell die Nutzung als Brennmaterial bei der Zementproduktion. Bei Temperaturen von etwa 2000 Grad erreicht man laut geo eine rückstandslose Verwertung.