Energiewende von unten bedeutet: Eigenversorgung mit erneuerbaren Energien für private und gewerbliche Gebäude. Das Paradigma heißt nicht mehr Einspeisung und Vergütung mit Rendite, sondern unabhängige Energieversorgung mit den eigenen Ökokraftwerken vor Ort. Ein Vorzeigeprojekt in Bayern zeigt, dass es in Deutschland auch im Mittelgebirge windstarke Lagen gibt, die den Einsatz einer Kleinwindkraftanlage ermöglichen.
Für die Erfolgschancen solcher Investitionen durch die Bürger ist die Offenheit der Gemeinde und der Behörden vor Ort von großer Bedeutung. Nur wenn Bürger und Gemeinden Hand in Hand gehen, kann die Energiewende von unten gelingen.
Der vormals landwirtschaftlich genutzte Hof befindet sich in Dinkelsbühl-Esbach, einer kleinen Siedlung im Landkreis Ansbach in Mittelfranken. Der Hof umfasst mehrere Gebäude, darunter Wohnhaus, Büro und Stallanlagen. Das Grundstück befindet sich in einer Höhenlage, umgeben von leicht ansteigendem Gelände in fast 500 Meter über dem Meeresspiegel.
Rauer und kalter Wind
Nördlich von der Hofanlage befindet sich in 60 Meter Entfernung die kleine Windkraftanlage. In südwestlicher Richtung, gleichbedeutend mit der Hauptwindrichtung, liegen zwar weitere Häuser des Dorfes. Aufgrund der exponierten Lage der Windanlage halten diese allerdings den Wind nicht auf. Nach Aussage des Besitzers weht oft ein rauer und kalter Wind, was sich auch im Heizenergiebedarf bemerkbar macht.
Die Hofgebäude werden privat und geschäftlich genutzt. Der Besitzer leitet dort eine Geschäftsstelle der Deutschen Vermögensberatung. Der monatliche Stromverbrauch von rund 1.000 Kilowattstunden resultiert auch aus dem Bedarf der privat genutzten Pferdeställe.
Zum Einsatz kommt eine Kleinwindkraftanlage der Modellreihe Antaris 4.5 von Braun Windturbinen mit einer Leistung von 4,5 Kilowatt und einem Rotordurchmesser von 5,3 Meter. Die Installation erfolgte Mitte Dezember 2014 auf einem 24 Meter hohen Mast. Die Antaris-Kleinwindanlagen wurden auch aufgrund der hohen Produktqualität in den Kleinwind-Marktreport aufgenommen.
Mit Strom heizen
Das Kleinwindrad wird nicht nur für die autarke Stromversorgung, sondern auch für den Heizbetrieb eingesetzt. Die windstarke Jahreszeit entspricht schließlich der Heizperiode. Überschüssiger Strom wird in eine Heizpatrone im Pufferspeicher geleitet. Für die Antaris-Windturbinen werden komplette Heizsets bestehend aus Komponenten und Regelelektronik angeboten.
Als Wechselrichter wird ein Smartwind des deutschen Herstellers Smart Power Electronics eingesetzt. Neben der Stromwandlung und Netzkopplung übernimmt das Gerät diverse Steuerungs- und Schutzfunktionen. Wechselrichter und Windgeneratoren sind mithilfe einer flexiblen Programmierung optimal aufeinander abgestimmt.
Aufgrund der kleinen Maße von Mast und Rotor ist die Anlage in der Landschaft kaum sichtbar. Eine Amortisation des Windrads erwartet der Betreiber in rund 14 Jahren.
Neben der Kleinwindkraftanlage kommen für die Energieversorgung eine Photovoltaikanlage mit rund sieben Kilowatt Leistung, eine Solarthermieanlage und eine Sonnenbatterie zum Einsatz. Für die Wärme sorgt eine Ölheizung und Kaminholz, die Wärmespeicherung erfolgt durch zwei Pufferspeicher mit je 1.000 Liter. Auch ein Elektroauto trägt dazu bei, den Eigenverbrauch des selbst produzierten Grünstroms zu maximieren.
Batterie speichert Windstrom
Eine intelligente Regelung sorgt unter anderem dafür, dass der Windstrom der Braun Antaris zu 100 Prozent vor Ort verbraucht wird. Überschüssiger Strom der Windanlage, der in den Gebäuden nicht benötigt wird, wird in die Heizstäbe des Pufferspeichers geleitet. Die Heizleistung der Windanlage reichte nach Aussage des Betreibers bislang aus, die Temperatur der Warmwasserspeicher konstant zu halten.
In rund zwei Monaten hat die Kleinwindanlage rund 900 Kilowattstunden Strom erzeugt. Die Batterie nimmt dabei Windstrom auf, wenn bei böigem Wind eine unregelmäßige Netzsynchronisation des Windgenerators gegeben ist. Der Windstrom wird so effizienter genutzt.
Eine Einspeisung des Windstroms findet nicht statt. Bei einer Vergütung von 8,5 Cent pro Kilowattstunde wäre das nicht wirtschaftlich. Überschüssiger Solarstrom wird dagegen eingespeist. Bei einem Tarif von 22 Cent pro Kilowattstunde ist das deutlich lukrativer.
Die Baugenehmigung der Mitte Dezember 2014 installierten Kleinwindanlage hat insgesamt neun Monate gedauert. Diese Zeitspanne ist kein Einzelfall, da in vielen Bauämtern und Fachbehörden keine Erfahrungen mit Miniwindanlagen für die Selbstversorgung vorliegen. Erst nach zahlreichen Konsultationen im Landratsamt, und dort auch mit der Naturschutzbehörde, kam grünes Licht.
Tatkräftig unterstützt wurde das Projekt vom Bürgermeister der Kreisstadt Dinkelsbühl. Er sah in dem Projekt eine Chance für die lokale Energieversorgung.
Marktreport 2015
Die besten Kleinwindanlagen
Der neue Marktreport von Patrick Jüttemann ist da. Er umfasst ausschließlich erprobte und marktreife Windgeneratoren. Aufgenommen wurden nur Anlagen, die ihre Qualität unter Beweis gestellt haben. Diese Marktbeobachtung und Recherche hat Jüttemann selbst gemacht. Denn die hohe Dynamik des Marktes führt zu zahlreichen Änderungen und Neuigkeiten. Deshalb wird der Marktreport regelmäßig auf den neuesten Stand gebracht und in Form einer PDF-Datei angeboten.
Insgesamt werden 85 Kleinwindmodelle von 27 Herstellern präsentiert. 16 Kleinwindmodelle und drei Hersteller sind neu dazugekommen, darunter ein Newcomer aus Deutschland. Im Kapitel zur Update-Historie werden die Neuerungen im Vergleich zur Vorgängerversion des Marktreports auf einen Blick dargestellt. In drei Übersichtslisten werden alle Windgeneratoren sowohl alphabetisch als auch sortiert nach Nennleistung und Rotordurchmesser präsentiert.
Das Kapitel zur Wirtschaftlichkeit umfasst die neuen Rahmenbedingungen auf Basis des EEG 2014. Ferner wird mit Beispielrechnungen die Wirtschaftlichkeit von Kleinwindkraftanlagen verdeutlicht. Der Marktreport 2015 kostet für Neukunden 26,99 Euro inklusive Mehrwertsteuer.
Berechnungshilfe
Wann sich eine Kleinwindanlage lohnt
Die Wirtschaftlichkeit einer Kleinwindanlage zu ermitteln ist alles andere als trivial. Ein neuer Excel-Rechner hilft, die richtige Anlage zu finden und die beste Höhe für den Generator zu bestimmen. Mit dem Excel-Tool werden die Jahresstromerträge von insgesamt 15 am Markt angebotenen Kleinwindkraftanlagen berechnet. Die Amortisation einzelner Windturbinen und die Stromgestehungskosten können ebenfalls ermittelt werden. In der Regel gilt, dass Kleinwindanlagen vorwiegend für den Eigenverbrauch vor Ort Strom produzieren. Dies berücksichtigt auch das Excel-Tool. Ertragsberechnungen zu Kleinwindrädern sind im Vergleich mit Photovoltaikanlagen kompliziert. Beispielsweise können Kleinwindanlagen gleicher Leistung sehr unterschiedliche Jahreserträge aufweisen. Auch kann das Windaufkommen von Jahr zu Jahr deutlicher schwanken, als sich die jährlichen Sonnenstunden unterscheiden.
Folgende Fragen will der Excel-Rechner beantworten: Wie hoch ist der jährliche Energieertrag einer Kleinwindkraftanlage? Wie ändert sich die Jahresstromproduktion, wenn das Windrad höher aufgestellt wird? Wann ist die Anlage abbezahlt und was kann konkret durch den Eigenverbrauch gespart werden? Ziels des Tools ist es, verschiedene Windräder zu vergleichen. Individuelle steuerliche Betrachtungen wurden deshalb nicht berücksichtigt. Zu dem neuen Tool steht ein kleines Handbuch als PDF-Datei bereit.
Der Autor
Patrick Jüttemann
ist Fachjournalist und betreibt das Kleinwindkraft-Portal. Seit mehr als zehn Jahren beschäftigt er sich beruflich und privat mit den erneuerbaren Energien. Der besondere Fokus liegt auf dem Thema Kleinwindkraft. Bereits 2002 setzte er sich bei der Erstellung von Länder- und Marktberichten zu Erneuerbaren für die GTZ und die Deutsche Energie-Agentur mit Kleinwind auseinander. Zudem ist er Gründungsmitglied der Energieblogger.
Die untere Achse zeigt die Windgeschwindigkeit in Meter pro Sekunde an, die linke Achse bildet die Leistung in Kilowatt ab.
Systemregelung: Strom und Wärme durch das Kleinwindrad.
1 Weltweites Interesse an deutscher Kleinwindtechnik: Rüdiger Braun und sein Vertriebspartner in Ghana.
2 Ohne Getriebe: Die Antaris mit 4,5 Kilowatt Leistung.
3 Fertigung der Rotorblätter für die Antaris-Baureihe. Die Blätter bestehen aus GFK-Verbund.
4 Die Anlage in Mittelfranken auf einem 24 Meter hohen Mast.
