Kleinwindkraftanlage 5 kW: Ertrag, Hersteller & Kosten

26/07/2024

Für private Hausbesitzer eignen sich Kleinwindkraftanlagen mit einer Leistung von rund 5 Kilowatt. In der Praxis umfasst die Leistungsklasse Anlagen mit einer Nennleistung vom 2,5 bis 7 Kilowatt. Für die Einspeisung ins Hausnetz sorgt ein zur Windkraftanlage passender Wechselrichter.

Aber Achtung! Deine Investition wird nur erfolgreich, wenn du die Stolperfallen kennst. In diesem Beitrag erhältst Du wertvolle Tipps zur Auswahl der richtigen Anlage und Hinweise, welche typischen Fehler es zu umschiffen gilt.

Realistische Stromerzeugung pro Jahr

Beim Gedanken an die Selbstversorgung durch eine kleine Windanlage, rückt oft die Leistung in Kilowatt (kW) in den Vordergrund. Doch in Wirklichkeit ist die Stromproduktion in Kilowattstunden (kWh) entscheidend.

Warum? Weil die primäre Aufgabe einer netzgekoppelten Kleinwindanlage nicht die Bereitstellung einer bestimmten Leistung (in kW) ist, sondern die effektive Stromerzeugung (in kWh) für den Eigenbedarf.

Daher stellt sich die Frage: Welchen Beitrag leistet ein privates Windrad mit 5 kW zur Stromversorgung und wie hoch ist die realistische jährliche Stromproduktion in kWh?

Ein Blick auf die nachstehende Tabelle, die zwei Windturbinen mit jeweils 5 kW Nennleistung gegenüberstellt, bietet interessante Erkenntnisse:

Windanlage AWindanlage B
Nennleistung:5 kW5 kW
Rotordurchmesser:5 m6 m
Stromerzeugung p.a. (4 m/s)3.400 kWh4.900 kWh
Stromerzeugung p.a. (5 m/s)6.700 kWh9.600 kWh

 

Obwohl beide Windanlagen die gleiche Nennleistung haben, gibt es große Unterschiede bei der jährlichen Stromproduktion. An einem Standort mit mittlerer Jahres-Windgeschwindigkeit von 4 Metern pro Sekunde (m/s) erzeugt Windanlage A circa 3.400 kWh, wohingegen Windanlage B rund 4.900 kWh liefert.

Woran liegt das? Der Schlüssel liegt im Rotordurchmesser: Windanlage A hat einen geringeren Durchmesser als Windanlage B. Dies verdeutlicht, dass die jährliche Stromproduktion einer Kleinwindanlage vor allem vom Windpotenzial des jeweiligen Standortes und der Größe des Rotors beeinflusst wird. Die bloße Leistung gibt hierüber nur wenig Auskunft.

Kleinwindanlage: Rotorgröße wichtiger als Leistung
Die Stromproduktion hängt vor allem von Rotorgröße und Windangebot ab


Hinweis zur Tabelle: Die Ertragsdaten beziehen sich auf horizontale Windräder, da diese Bauweise dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Vertikale Windräder tendieren dazu, geringere Stromerträge zu erzielen.

Komplettpaket: diese Komponenten müssen dabei sein

Wenn Du über den Kauf einer Kleinwindanlage nachdenkst, solltest Du darauf achten, dass sie nicht isoliert betrachtet wird. Sie ist vielmehr das Herzstück eines Systems, das aus mehreren aufeinander abgestimmten Komponenten besteht.

Hier liegt auch eine der zentralen Herausforderungen: Die Wahl eines Komplettpakets, bei dem alle Teile miteinander harmonieren. Der Vorteil dabei ist, dass alle Komponenten optimal aufeinander abgestimmt sind und somit ein reibungsloser Betrieb gewährleistet wird.

Ein oftmals begangener Fehler, den Du unbedingt vermeiden solltest, ist der separate Kauf einzelner Komponenten von unterschiedlichen Anbietern. So mag es verlockend erscheinen, vermeintliche Schnäppchen bei verschiedenen Lieferanten zu erwerben. Doch Vorsicht: Der anschließende Frust ist häufig vorprogrammiert. Ein klassisches Beispiel für solch eine Fehlentscheidung ist, wenn der Windgenerator und der Wechselrichter nicht miteinander harmonieren oder der Wechselrichter sogar nicht netzkonform ist.

Was sollte also in einem Komplettpaket einer Kleinwindanlage der Leistungsklasse 5 KW enthalten sein? Hier eine Übersicht:

Windgenerator: Das Herz der Anlage. Er wandelt die Energie des Windes in elektrische Energie um.
Mast: Die Mast-Statik muss auf den Windgenerator abgestimmt sein, um die Standfestigkeit zu gewährleisten.
Fundament oder Verankerung:
Hierzu zählen Beton- und Stahlfundamente sowie gegebenenfalls Abspannseile zur zusätzlichen Sicherung.
Netzkonformer Wechselrichter: Dieser muss exakt zur Leistungskurve des Windrads passen (Norm: VDE AR-N 4105). Er wandelt den Gleichstrom des Generators in netzkonformen Wechselstrom um.
Überwachung, Regulierung und Sturmsicherung: Hierzu gehören Überwachungs- und Schutzfunktionen, Stoppschalter, Überspannungsschutz, Lastwiderstand und weitere Schutzeinrichtungen.
Steuerfunktionen und Energiemanagement: Diese Systeme optimieren den Eigenverbrauch der erzeugten Energie.
Dokumente und technische Daten: Diese sind hilfreich für die Beantragung einer Baugenehmigung.
Optional: Ein Heizstab für die Wassererwärmung kann sinnvoll sein, um den Eigenverbrauch des Stroms zu maximieren.

Wechselrichter für Kleinwindkraftanlage
Windkraftanlagen benötigen spezielle Wechselrichter

Abschließend sei betont: Ein stimmiges Komplettpaket von einem renommierten Hersteller mag auf den ersten Blick teurer erscheinen, doch die Investition zahlt sich durch einen zuverlässigen Betrieb und eine optimale Energieausbeute auf lange Sicht aus.

Typische Kosten von 5 kW Kleinwindanlagen

Bei der Betrachtung der Kosten von Kleinwindanlagen ist es verlockend, sich lediglich auf den reinen Anschaffungspreis zu konzentrieren. Eine schlüsselfertige Kleinwindturbine der Leistungsklasse 5 kW liegt im Durchschnitt bei einem Preis von rund 30.000 Euro, basierend auf einem Durchschnittspreis von 6.000 Euro pro Kilowatt. Doch das ist nur ein allgemeiner Wert, und tatsächlich variiert die Spannbreite der Kosten je nach Hersteller und Ausstattung erheblich.

Offensichtlich ist Kleinwindkraft erheblich teurer als Solar. Eine Photovoltaikanlage kostet pro Kilowatt Leistung rund 1.500 Euro. Allerdings kann man mit Solarmodulen im Winter wenig anfangen, das kleine Windrad produziert dann besonders viel Strom!

Doch Vorsicht! Ein bloßer Preisvergleich auf Basis der Leistung kann trügerisch sein. Wie gesagt, die reine Leistung ist kein präzises Maß für den tatsächlichen Stromertrag.

Ein effektiverer Ansatz besteht darin, den Gesamtpreis einer spezifischen Windturbine in Relation zur erwarteten jährlichen Stromerzeugung zu setzen. Wie viel Strom erzeugt wird, hängt vom Windpotenzial Deines Standortes ab.

Nehmen wir ein praktisches Beispiel: An einem Ort mit guten Windverhältnissen könnte eine kleine Windkraftanlage jährlich etwa 8.000 kWh Strom produzieren. Über einen Zeitraum von 20 Jahren wären das insgesamt 160.000 kWh. Wenn man die Kosten von 30.000 Euro für die Windkraftanlage nimmt und durch die insgesamt erzeugten 160.000 kWh teilt, ergeben sich Kosten von rund 18,8 Cent pro kWh. Somit würde eine Kilowattstunde Strom aus dieser Anlage etwa 19 Cent kosten.

Aber Achtung: Diese Rechnung geht nur in windstarken Gegenden auf. In einem dicht besiedelten Wohngebiet beispielsweise ist der Wind zu schwach.

Es sollte klar sein: Es ist nicht ratsam, lediglich die Kosten pro Kilowatt Leistung als alleinigen Maßstab zu nehmen. Was wirklich zählt, ist der Preis pro Kilowattstunde, den die Windkraftanlage über ihre Lebensdauer produziert. Dies gibt einen realistischeren Einblick in die Wirtschaftlichkeit der Investition und hilft Dir, fundierte Entscheidungen zu treffen.

Vergleich von Herstellern mit 5 kW Windkraftanlagen

Die Wahl des richtigen Herstellers ist essentiell, wenn Du mit Deiner Kleinwindkraftanlage langfristig und zuverlässig Strom erzeugen möchtest. Dabei spielt nicht nur die Leistung, sondern vor allem auch die Qualität eine entscheidende Rolle.

Um Dir bei dieser Entscheidung zu helfen, stelle ich Dir hier einige empfehlenswerte Hersteller aus dem aktuellen Kleinwind-Marktreport vor. Dieser Report legt großen Wert auf die Qualität und Leistungsfähigkeit der Anlagen.

Braun Windturbinen
Hauptsitz: Deutschland
Modell: ANTARIS 5.5
Nennleistung: 5,5 kW
Rotordurchmesser: 4,0 m, 4,4 m oder 5,3 m
Preis: auf Anfrage

Kleinwindanlage Braun Antaris
Braun Antaris 5.5

Easywind
Hauptsitz: Deutschland
Modell: Easywind 6
Nennleistung: 6 kW
Rotordurchmesser: 6,2 m oder 6,8 m
Preis: auf Anfrage

Kleinwindanlage Easywind 6 kW
Easywind 6

Bornay
Hauptsitz: Spanien
Modell: Bornay 25.3
Nennleistung: 6 kW
Rotordurchmesser: 4,0 m
Preis: auf Anfrage

Bornay 25.3

 Es fällt auf, dass manche Hersteller unterschiedliche Rotordurchmesser für das gleiche Windgenerator-Modell anbieten. Dies hat einen einfachen Grund: Je länger die Rotorblätter, desto besser kann die Windkraftanlage auch bei schwächerem Wind effizient Energie erzeugen.

Bezüglich der Preisgestaltung muss betont werden, dass pauschale Preisangaben bei Kleinwindkraftanlagen nicht wirklich zielführend sind. Warum? Die Gesamtkosten einer Windkraftanlage sind stark abhängig vom gewählten Standort, den gegebenen Windbedingungen und den damit verbundenen Anforderungen an Masthöhe, Fundament und weiteren installationsbedingten Faktoren. Daher ist es immer ratsam, individuelle Angebote direkt vom Hersteller oder einem Vertriebspartner einzuholen.

Genehmigung für Windanlagen der 5-kW-Leistungsklasse

In Deutschland gelten je nach Bundesland unterschiedliche Regulierungen und Richtlinien, um kleine Windkraftanlagen aufzustellen. Windturbinen der Leistungsklasse 5 kW erreichen in der Regel eine Gesamthöhe von über 10 Metern, somit ist eine Baugenehmigung erforderlich.

Eine Ausnahme ist Niedersachsen. Hier können Windkraftanlagen bis zu einer Höhe von 15 Metern genehmigungsfrei errichtet werden. Dies bedeutet, dass in Niedersachsen unter bestimmten Voraussetzungen kleine Windkraftanlagen der Leistungsklasse 5 kW ohne eine vorherige Baugenehmigung installiert werden dürfen. Die Regel gilt nicht für Wohngebiete. Natürlich müssen dabei weiterhin alle technischen und sicherheitsrelevanten Anforderungen eingehalten werden.

Für alle, die sich tiefer in das Thema der Genehmigungen und rechtlichen Grundlagen von Kleinwindkraftanlagen einlesen möchten, empfehle ich die Themenseite unter diesem Link. Dort findest Du umfangreiche Informationen und weiterführende Ressourcen, um sicherzustellen, dass Deine Windkraftanlage den rechtlichen Bestimmungen entspricht.

Fazit

Ein bloßer Vergleich von Kleinwindkraftanlagen auf Basis der Leistung kann irreführend sein. Es ist wichtig zu verstehen, dass die Stromproduktion nicht allein von der Nennleistung abhängt, sondern in erster Linie von der Rotorgröße und dem Windangebot an Deinem Standort beeinflusst wird.

Lass Dich nicht von verlockenden Billigangeboten im Internet in die Irre führen. Wähle stets ein Komplettpaket mit hochwertiger Technik. Und bevor du dich mit der Investition in eine Kleinwindanlage beschäftigst, prüfe unbedingt das Windpotenzial auf Deinem Grundstück.

Über den Autor

Patrick Jüttemann

Patrick Jüttemann ist neutraler Experte für Kleinwindkraftanlagen und Autor diverser Fachpublikationen. Er ist Gründer und Inhaber des 2011 gestarteten Kleinwindkraft-Portals und des dazugehörigen YouTube-Kanals "Kleinwindkraft".
Er ist international anerkannter Experte zu gewerblichen und privaten Kleinwindanlagen für die lokale Energieversorgung. Dazu gehört die Integration von Photovoltaik und Stromspeichern.
Seine Arbeit als Autor ist durch aktuelle Marktanalysen, wissenschaftlich fundierte Berichte und Verbraucherschutz gekennzeichnet. Als Experte wird er in diversen renommierten Zeitschriften wie beispielsweise der ZEIT, F.A.Z. und c’t (Heise Gruppe) zitiert.