Basisinfos zu Kleinwindanlagen

Definition von Kleinwindkraftanlagen

Horizontale Windkraftanlage

Kleinwindanlagen werden direkt neben dem Verbraucher (z.B. Gebäude, Maschine oder Gerät) aufgestellt, um diesen für dessen Eigenverbrauch mit Energie zu versorgen. Ein Gegensatz zum Nutzungskonzept von Multimegawatt-Windanlagen und Windparks. Diese werden auf Konzentrationszonen möglichst fernab von Siedlungen aufgestellt, um Strom einzuspeisen und zu verkaufen. Konflikte wie Schall, Schattenwurf oder visuelle Beeinträchtigung des Landschaftsbilds sind bei Kleinwindkraftanlagen sind marginal. Eine allgemein anerkannte Definition von Kleinwindkraftanlagen und deren Abgrenzung zur Großwindkraft ist nicht vorhanden. Das häufigste Kriterium ist die Leistung der Anlage mit dem Grenzwert von 100 Kilowatt. Anlagen mit einer Leistung kleiner als 100 kW werden somit als Kleinwindanlagen betrachtet. Diese Definition wird vom Weltwindenergieverband WWEA als auch von Windkraftverbänden diverser Länder vertreten. Laut einer Studie des Bundesverbands Windenergie wird folgende Klassifizierung von Kleinwindanlagen anhand der Leistung vorgeschlagen:

Bezeichnung

Leistung

Anwendung

Mikrowindanlagen

0 bis 5 kW

- Privatanwender und Einfamilienhäuser
- Gekoppelt ans Stromnetz oder batteriegestütztes Inselsystem

Miniwindanlagen

5 bis 30 kW

- Gewerbebetriebe und Landwirte

Mittelwindanlagen

30 bis 100 kW

- Gewerbebetriebe und Landwirte
- Anschluss an Mittelspannungsnetz

In der Praxis haben Kleinwindkraftanlagen in Deutschland nur selten eine Leistung über 30 kW und sind selten höher als 30 m.

Eine weitere Definition findet man in der technischen Norm IEC 61400-2. Dort wird die Rotorfläche in den Mittelpunkt gestellt. Anlagen bis zu 200 m² Windangriffsfläche zählen zu den kleinen Windkraftanlagen. Das entspricht einem Rotordurchmesser bis rund 16 m.

Auch die Anlagenhöhe kann als Kriterium herangezogen werden, um Kleinwindkraftanlagen abzugrenzen. Eine Anwendung findet man im Baurecht und Genehmigungsrecht. In manchen Bundesländern sind Anlagen mit einer Höhe bis 10 m genehmigungsfrei. Das Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) macht das für Großanlagen notwendige immissionsschutzrechtliches Genehmigungsverfahren ab 50 m Anlagenhöhe fest. Kleinwindanlagen mit einer Höhe geringer als 50 m fallen somit unter die Bauordnung der einzelnen Bundesländer.

Marktsituation kleiner Windkraftanlagen in Deutschland

Die Nutzung von Kleinwindanlagen steht in Deutschland noch am Anfang. Während Deutschland im Bereich der Großwindkraft und Photovoltaik zu den weltweit führenden Ländern gehört, wurde die Kleinwind-Branche bislang stiefmütterlich behandelt. Das lässt sich vor allem an einem Wert festmachen: Dem Einspeisetarif nach dem EEG (Erneuerbare Energien Gesetz). Die Solarstrom-Branche in Deutschland verdankt seinen Boom diesen nach Leistung gestaffelten Einspeisetarifen. Je kleiner die Anlage, desto höher der Einspeisetarif. Für Windkraftanlagen gab es in Deutschland quasi immer nur eine Tarifhöhe. Eine Kleinwindkraftanlage mit 3 kW Leistung wird mit einer 3 MW (= 3.000 kW) Anlage gleichgesetzt. Während in Deutschland die Kleinwind-Branche nie eine Lobby gehabt hat, sieht dies z.B. in Großbritannien, Italien und Japan ganz anders aus. Einspeisetarife für sehr kleine Anlagen wurden auf ein faires Niveau gesetzt. Kein Grund in Deutschland zu verzagen, denn über den Eigenverbrauch des Stroms der Kleinwindanlage ist eine Einspeisung und Vergütung gar nicht notwendig. Ernte und nutze die Windenergie vor Ort!

Die Installation von Kleinwindanlagen wird in Deutschland erst seit August 2014 im Rahmen des Anlagenregisters für Erneuerbare Energien statistisch erfasst. Für Installationen der Jahre davor kann man nur Schätzungen anstellen. Realistisch sind insgesamt 15.000 bis 20.000 Kleinwindkraftanlagen in Deutschland. Aufgrund der geringen Masthöhe und der kleinen Rotormaße sind Kleinwindanlagen in der Landschaft kaum sichtbar. Das gilt nicht nur für kleine Hobby-Windanlagen mit wenigen hundert Watt. Deren Rotor ist kaum größer als eine Satellitenschüssel.

Positiv ausgedrückt: Weil Kleinwindkraft in Deutschland noch am Anfang steht, ist von einem beträchtlichen Wachstumspotenzial auszugehen. Je besser die gesetzlichen Rahmenbedingungen und je offener die Genehmigungsbehörden sind, desto mehr werden kleine Windkraftanlagen zur Energiewende in Deutschland beitragen.

Leistung und Ertrag von Kleinwindanlagen

Für die Beurteilung der Wirtschaftlichkeit einer Kleinwindanlage sind neben den Kosten die Erträge der entscheidende Faktor.
Die Jahreserträge einer Kleinwindkraftanlage sollten auf den Eigenverbrauch abgestimmt sein. Denn nur der Eigenverbrauch ist in Deutschland, Österreich und der Schweiz wirtschaftlich, die Einspeisung nicht. Eine Person verbraucht im Jahr schätzungsweise 1.500 kWh Strom, ein Vier-Personen-Haushalt rund 4.500 kWh.

Tendenziell gilt: Je höher die Leistung und der Rotordurchmesser einer Anlage und je höher die mittlere jährliche Windgeschwindigkeit, desto höher die jährliche Stromproduktion. Da die Windverhältnisse an einzelnen Standorten erheblich differieren können, sind allgemeine Aussagen zu den Erträgen einer Anlage schwierig.

In der folgenden Tabelle werden die Jahreserträge von Anlagen unterschiedlicher Leistung angegeben. Es handelt sich um konkrete am Markt angebotene Windturbinen, Hersteller und Modell wurden nicht genannt. Es wurden unterschiedliche Windverhältnisse herangezogen: Ein guter Standort für ein Kleinwindrad hat eine mittlere Jahreswindgeschwindigkeit von 4 m/s. Gut zu erkennen in der Tabelle ist folgende Regel: Die Erträge steigen mit wachsender Windgeschwindigkeit überproportional stark an.

Stromerträge kleiner Windkraftanlagen

Jahreserträge kleiner Windräder unterschiedlicher Leistung

Die Tabelle verdeutlicht die unterschiedlichen Ertragszahlen einer Anlage je nach Windgeschwindigkeit an einem spezifischen Standort. Vor allem sollte man Ertragsangaben von Herstellern immer kritisch hinterfragen. Sicherheit für das Ertragspotenzial am eigenen Standort geben nur Windmessungen vor Ort.