Bundesverband WindEnergie e.V.

BWE Symposium: Kleinwindkraftanlagen

Kleinwindanlagen – wachsender Markt in Deutschland

Windenergie ist zur tragenden Säule der Energieversorgung in Deutschland geworden. Gut 23.000 Megawatt Windstrom sind zwischen Flensburg und Bodensee am Netz. Der Anteil der Windenergie am Netto-Stromverbrauch nähert sich den 8 Prozent. Und die junge Branche geht mit großen Schritten weiter. Immer leistungsfähigere Anlagen ernten auf immer höheren Türmen immer mehr Strom. Binnen 20 Jahren hat sich die Leistung von Windkraftanlagen verzehnfacht.

Im Schatten der Großanlagen, die längst ihren globalen Siegeszug angetreten haben, nimmt mittlerweile auch der Markt kleiner Windenergieanlagen (Kleinwindanlagen, KWEA) Fahrt auf. Die steigende Nachfrage ist kein deutsches, sondern ein grenzübergreifendes Phänomen. Je nach Rahmenbedingungen sind unterschiedlichste Anwendungen gefragt. So sichern kleine, erschwingliche Windturbinen Menschen in netzfernen Gebieten ein Minimum an elektrischer Grundversorgung, etwa zum Betrieb von Wasserpumpen. In Urlaubsregionen versorgen sie abseits gelegene Ferienhäuser mit Strom. In der Seeschifffahrt und Navigation werden sie ebenso eingesetzt wie zur Stromversorgung von Mobilfunkstationen oder weitab gelegenen Forschungsstationen. Einige Firmen oder Forschungseinrichtungen setzen mit der Installation einer Kleinwindanlage ein sichtbares Zeichen für die Erneuerbaren - und nicht zuletzt dient so manch ausgefallenes Modell als Marketinginstrument für seinen Hersteller.

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Was sind Kleinwindanlagen?
Eine Definition

Der BWE definiert Kleinwindanlagen in der Größenklasse bis 100 Kilowatt installierter Leistung. Klein sind diese jedoch nur noch im Vergleich zu den ganz großen Turbinen. Für den Hausgebrauch kommt eher eine Anlage von bis zu 30 kW in Betracht. Hier zieht auch das EEG die Grenzen für den "Hausanschluss als wirtschaftlichsten Anschlusspunkt".
Die Definition von Kleinwindanlagen wird durch die IEC-NORM 61400-2:2006 („design requirements for small wind turbines“) vorgegeben. Als kleine Windenergieanlagen gelten danach alle Anlagen, deren überstrichene Rotorfläche kleiner ist als 200 Quadratmeter bei 350 W/m². Daraus ergibt sich eine maximale Leistung von 70 kW. Der Turm ist in der Regel nicht höher als 20 Meter. Bei den derzeit marktgängigen Anlagen liegt die Leistung in der Regel bei zwischen 5 und 10 kW.

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Kleinwindanlagen für das eigene Heim

Auch hierzulande nutzen immer mehr Privatleute und Landwirte den kostenlosen Rohstoff Wind, indem sie Kleinwindanlagen auf ihren Höfen, Dächern, Wochenendhäuschen oder Booten installieren. Gerade in kühlen, windigen Regionen ist das eine echte Alternative oder auch Ergänzung zum Solardach – ob als klimafreundliche Energiequelle für Ställe in Insellage oder als Ergänzung zum herkömmlichen Hausanschluss. Privatleute tragen so ihren Teil zum Ausbau erneuerbarer Energien bei und senken zugleich ihre Stromrechnung durch eigenen, CO2-frei erzeugten Windstrom.

Doch lösen heutige Kleinwindanlagen die Erwartungen schon ein? Was leisten sie? Was ist beim Aufstellen zu beachten? Und spielen die Behörden immer mit? – Wer sich ernsthaft mit der Anschaffung einer KWEA befasst, muss sich zunächst durch ein schwer überschaubares, weit gefächertes Angebot kämpfen. Vom Bausatz für Bastler über „Windrädchen“ mit wenigen Watt Leistung bis zur 30 m hohen 10-kW-Anlage ist Alles zu haben. Zwar handelt es sich bei Letzteren streng genommen schon nicht mehr Kleinwindanlagen - laut IEC-NORM 61400-2:2006 ist bei 20 m Turmhöhe Schluss mit der Vorsilbe „Klein-“. Doch der Markt hält sich nur sehr bedingt an Regeln und Normen. Kaum eine Anlage ist IEC zertifiziert. Und einschlägige Internetforen zeugen davon, dass so mancher Pionier mit der Anschaffung seines Windrads nicht zufrieden war. Die Qualitätsmängel reichen von enttäuschenden Stromerträgen bis hin zu ein- und abgerissenen Rotorblättern.

Die Unübersichtlichkeit und schwankende Qualität bedroht die Akzeptanz – birgt aber auch Chancen. Hersteller, die konsequent auf Qualität setzen und sich einer Zertifizierung stellen, haben mittelfristig die Chance, sich vom Wettbewerb abzusetzen. Auch wenn es zunächst vielleicht Kostennachteile gegenüber Billigheimern bringt. Verbraucher sollten hier nicht in erster Linie auf den Preis schauen. Qualität zahlt sich am Ende aus und vermeidet vielleicht auch den einen oder anderen Disput mit dem Nachbarn.

Die Kunden müssen daher bei der Auswahl ihrer Anlage Sorgfalt walten lassen. Die Probleme beginnen schon damit, dass die Leistungsangaben kaum zu überprüfen sind. Zwar sind die Angaben nicht falsch. Doch setzen sie teilweise Windgeschwindigkeiten von 15 - 20 m/s voraus, die auf dem Höhenniveau von Kleinwindanlagen kaum auftreten. Interessierte sollten also prüfen, vergleichen und sich bei Zweifeln an Experten wenden. Je transparenter die Angaben der Hersteller und je mehr Erfahrungsberichte zu finden sind, desto besser. Allerdings hängt die tatsächliche Leistung einer Anlage vom Standort ab. Experten empfehlen deshalb, zuallererst die Windverhältnisse vor Ort zu klären. Wo der Wind im Schnitt unter 4 m/s erreicht, lohnt die Investition eher nicht. Wirklich interessant wird die Sache ab 7 m/s. Auch dann sollte der Standort so gewählt sein, dass der Wind möglichst unabgelenkt auf das Windrad trifft. Denn Turbulenzen mindern nicht nur den Stromertrag, sondern auch die Lebenserwartung der Anlage. Windkarten mit einer Angabe des Windpotenzials 10 Meter über dem Grund sind z.B. beim Deutschen Wetterdienst (DWD) erhältlich. Bei detaillierter regionaler Auflösung jedoch meistens kostenpflichtig.

Genehmigungspraxis: viele offene Fragen

• Wer hierzulande eine Kleinwindanlagen plant, bekommt es mit einer uneinheitlichen Genehmigungspraxis zu tun. Die Bundesländer haben keine gemeinsame Regelung und in den örtlichen Baubehörden betreten Antragsteller häufig Neuland. Erschwert wird die amtliche Prüfung durch fehlende Qualitätsstandards der Anlagen
• Formal sind auch die „Kleinen“ bauliche Anlagen im Sinne von § 29 des Baugesetzbuches (BauGB). Zu beachten sind außerdem die Bestimmungen der Technischen Anleitung (TA) Lärm sowie die Bestimmungen hinsichtlich Immissionen (Bundes-Immissionsschutzgesetz, BImSchG) und Schattenwurf.
• Nordrhein-Westfalen legt in seinen „Grundsätzen zur Planung und Genehmigung von Windkraftanlagen“ fest, dass für alle Windkraftanlagen ein Baugenehmigungsverfahren durchzuführen ist - unabhängig von ihrer Leistung. Eine Umweltverträglichkeitsprüfung ist bei Anlagen bis 50 Meter Gesamthöhe dagegen nicht erforderlich
• Laut einem Urteil des Niedersächsischen Oberverwaltungsgericht (29.04.2008) dürfen landwirtschaftliche Betriebe auch außerhalb der für Windenergieanlagen ausgewiesenen Flächen in Flächennutzungs- und Regionalplänen Windräder aufstellen, sofern sie den  überwiegenden Teil des erzeugten Stroms im eigenen Betrieb nutzen
  

Ab wann benötigt man eine Baugenehmigung?

Windgeschwindigkeit ist das A und O. Doppelte Geschwindigkeit bringt achtfache Stromernte! Deshalb kommt es auch bei Kleinanlagen auf Höhe an – gerade dort, wo es hügelig ist. Doch wer mit einer Kleinwindanlage in die Höhe strebt, sollte Nachbarn und Baubehörden frühzeitig in seine Pläne einweihen. Problematisch ist, dass es keine einheitliche Regelung für ganz Deutschland gibt. Jedes Bundesland hat hier seine eigene Praxis (siehe Kasten). Sie sollten sich daher immer mit dem für sie zuständigen Bauamt in Verbindung setzen, um böse Überraschungen zu vermeiden. Das Amt kann ihnen Auskunft geben, ob sie eine Baugenehmigung benötigen und wenn ja, was sie dazu vorlegen müssen. In einigen Bundesländern dürfen zwar bis 10 m hohe KWEA ohne spezielle Genehmigung aufgestellt werden. Dennoch raten Experten dazu, die zuständigen Behörden in Bild zu setzen und auch Nachbarn darzulegen, dass weder Belästigungen noch Gefahren von der Anlage ausgehen werden. Dazu gehört unter anderem ein Nachweis, dass der Mast auch starken Stürmen widerstehen wird. Denn schon bei vergleichsweise geringen Rotorflächen reißen Tonnenkräfte an Material und Fundament. Statische Gutachten sind umso dringender geboten, je größer und höher die Anlage ausgelegt ist. Zusätzlich sollte schon im Vorfeld geklärt werden, wie laut es wird. Auch im eigenen Interesse. Denn während kleine Anlagen durchaus auf dem Hausdach oder per Mast an der Hauswand fixiert werden können, verbietet sich dies bei größeren Anlagen schon wegen der auftretenden Schwingungen. Fragen Sie auch den Hersteller, falls sie sich bereits für eine Anlage entschieden haben.

Wenn alle Hürden der Anlagen- und Standortwahl sowie der Abstimmung mit Nachbarn und Behörden genommen sind, stellt sich die Frage der Stromeinspeisung. Wenn die „Ernte“ ganz oder teilweise ins Netz fließen soll, muss die stark schwankende Spannung des Windstroms elektronisch synchronisiert werden. Laien sollten sich gar nicht erst daran versuchen, ihren Wechselrichter entsprechend zu programmieren. Denn das funktioniert nur auf der Basis von exakten Messungen und Erfahrung. Empfehlenswert sind im Übrigen Wechselrichter, die bei Spannungsspitzen oder im Fall von Störungen im Netz den Generator abschalten. Auch hier sollten Experten zur Lösungen hinzugezogen werden.

Unterm Strich kommen für Kleinwindanlagen Kosten um 3.000 Euro pro Kilowatt zusammen. Das ist doppelt soviel, wie beim Bau großer Windparks. Die Investition will also wohl bedacht sein, gerade wenn der erzeugte Strom nicht der eigenen Versorgung dient, sondern ins Netz eingespeist werden soll. Denn er wird nach dem gleichen Satz wie große Windkraftanlagen vergütet. In seiner Stellungnahme zum neuen EEG hatte der BWE vorgeschlagen, KWEA bis 10 kW gesondert zu behandeln. Schon mit einer am Endverbrauchertarif (~ 20 Eurocent) orientierten  Vergütung hätten sie in windreichen Gegenden das Zeug, verbrauchernah und zu vergleichsweise geringen Kosten ein erhebliches zusätzliches Energiepotenzial zu heben. Länder wie Spanien, Italien, Großbritannien und die USA machen vor, dass der KWEA-Markt durch Investitionszuschüsse, erhöhte Einspeisevergütungen und andere finanzielle Anreize schnell Schwung aufnimmt.

Doch in der seit dem Jahreswechsel 2008/09 wirksamen Novelle des EEG findet sich kein Wort zu Kleinwindanlagen. Ohne den Anreiz, darin sind sich Marktbeobachter einig, wird es schwierig, entsprechend optimierte Anlagen in großen Stückzahlen herzustellen. Vor dem Hintergrund, dass das EEG den Großinvestoren der Offshore-Parks rund 15 Eurocent pro Kilowatt zusichert, ist die Nichtberücksichtigung der Kleinerzeuger schwer nachvollziehbar. Denn während am Offshore-Ausbau gigantische Investitionen in die Netze hängen, kann der Strom aus Kleinwindanlagen problemlos auf der 400-Volt-Ebene in den vorhandenen Netzen verteilt werden. Modelle im europäischen Ausland zeigen, dass auch die finanzielle Seite der Einspeisung lösbar ist. Durch Nutzung sogenannter Rücklaufzähler kann der eingespeiste Windstrom problemlos mit Strom verrechnet werden, den Betreiber von Kleinwindanlagen bei Flaute beziehen. Voraussetzung: die Energieversorger spielen mit.

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