Kosten kleiner Windkraftanlagen und Wirtschaftlichkeit

Bei der Anschaffung einer Kleinwindkraftanlage werden die Kosten oft falsch beurteilt. Das auf den ersten Blick kostengünstigere Windrad kann langfristig erheblich teurer sein. Ziel ist es, das wirtschaftlichste Windrad für seinen Standort zu wählen. Hier erfahren Sie das Wichtigste über Kosten und Wirtschaftlichkeit von Windenergieanlagen für den Eigengebrauch…


Kosten einer kleinen Windkraftanlage

​Was kostet ein Windrad für den Eigengebrauch?

Als Antwort üblich ist die Angabe der spezifischen Investitionskosten d.h. der Kosten pro Kilowatt Leistung. Diese liegen bei Kleinwindkraftanlagen (Windanlagen unter 100 kW Leistung) zwischen 3.000 und 9.000 Euro pro Kilowatt. Als Durchschnittswert kann man 5.000 Euro ansetzen, ohne Mehrwertsteuer. Eine privat genutzte Windanlage mit 2 Kilowatt (kW) Leistung würde dann im Schnitt schlüsselfertig 10.000 Euro kosten. Eine 10 kW Maschine eines Gewerbebetriebs 50.000 Euro. Windanlagen von privaten Betreibern haben in der Regel eine Nennleistung geringer als 5 Kilowatt.

Zwangsläufig stellt man sich die Frage: Wie schneiden Kleinwindanlagen kostenmäßig im Vergleich mit anderen Erneuerbaren Energien ab?

Solarstrom-Anlage auf Hausdach

​Zunächst bietet sich der Vergleich mit Photovoltaikanlagen (Solarstrom) an, da diese bei privaten und gewerblichen Betreibern weit verbreitet sind. Pro Kilowatt Leistung muss man bei einer Solarstromanlage im Schnitt 1.500 Euro ansetzen. PV-Anlagen haben offensichtlich erheblich niedrigere spezifische Investitionskosten als Kleinwindräder. Der Grund ist einfach: Die Massenproduktion von PV-Zellen und –Modulen, gleichbedeutend mit einer massiven Senkung der Stückkosten während der letzten Jahre.

Naheliegend ist auch der Vergleich von kleinen und großen Windkraft. Bekannte Hersteller großer Windräder sind z. B. Enercon und Vestas. Große Turbinen, oft gruppiert in Windparks, haben mittlerweile eine Nennleistung über 3 Megawatt (3.000 Kilowatt). Die spezifischen Investitionskosten von Multimegawattanlagen auf dem Land liegen durchschnittlich bei rund 1.600 Euro pro Kilowatt Leistung. Auch hier werden Kleinwindkraftanlagen abgehängt. 

Der Vergleich ist allerdings nicht fair: Ein Kleinwindrad stellt dem Betreiber den Strom unmittelbar zur Verfügung. Große Windenergieanlagen benötigen dagegen eine landesweite Netzinfrastruktur, um den Strom zu den Verbrauchern zu transportieren. Verbunden mit Milliardenbeträgen, diese Infrastruktur aufzubauen.

Falsche Kostenvergleiche vermeiden

Doch Vorsicht! Bei Windanlagen macht es keinen Sinn, Kosten pro Kilowatt Leistung anzusetzen. Auch wenn spezifische Investitionskosten in aktuellen Studien und in der Fachliteratur häufig erwähnt werden.

Die Generatorleistung sagt wenig über die Ertragskraft der Windkraftanlage aus. Zwei Kleinwindanlagen gleicher Leistung können bei den jährlichen Stromerträgen Unterschiede von 100 % haben, am gleichen Standort! Bei einer Windenergieanlage ist die Länge der Rotorblätter (Rotordurchmesser) für den Stromertrag entscheidend, nicht die Nennleistung des Generators.

Ein Beispiel:

Windturbine A und B haben beide eine Nennleistung von 5 Kilowatt. Windturbine A kostet 25.000 Euro, Windturbine B 30.000 Euro. Die spezifischen Investitionskosten ergeben…
Windturbine A: 5.000 € pro kW
Windturbine B: 6.000 € pro kW

Gewinner bei diesem Vergleich ist scheinbar Windrad A. Doch eine genauere Analyse zeigt: Windturbine B ist zwar 20 % teurer, produziert aber aufgrund des etwas größeren Rotors 40 % mehr Strom. Jedes Jahr, bei einer voraussichtlichen Betriebszeit von 20 Jahren. Der zusätzliche Gewinn durch diesen höheren Stromertrag übersteigt die höheren Anschaffungskosten deutlich.
Fazit: Windturbine B ist die bessere Wahl.

Kostenbestandteile

Die Kosten einer schlüsselfertigen Kleinwindkraftanlage umfassen diverse Komponenten und Leistungen:

  • Windgenerator
  • Mast oder Turm
  • Fundament oder Abspannseile mit Verankerungen
  • Wechselrichter oder Laderegler
  • Weitere Leistungselektronik (je nach Bedarf)
  • Planung
  • Genehmigung
  • Installation und Inbetriebnahme
  • Wartung und Instandhaltung
Kleinwindanlage Installation mit Kran

Die Kostenstruktur unterscheidet sich je nach Größe der Windanlage und Projekt. Ein Beispiel für die Installationskosten: Das Miniwindrad auf dem Segelschiff kann per Hand installiert werden. Ab 10 kW Leistung ist für die Errichtung der Windanlage ein Kran notwendig.

Der größte Kostenpunkt müssen nicht unbedingt die Anschaffungskosten des Windgenerators sein. Mast und Fundament können zusammen teurer sein als die Windturbine selbst. Je höher der Mast, desto höher die Kosten. Doch ein höherer Mast kann je nach Standort zu einer deutlich höheren Stromproduktion führen. Der teurere Mast kann sich rechnen.

Der Gedanke liegt nahe, die Windanlage aufs Dach zu stellen, um die Kosten des Masts einzusparen. Keine gute Idee. Kleinwindräder gehören nicht auf Dächer. Auch wenn manche Anbieter das Gegenteil behaupten.

Weitere wichtige Tipps zu Kleinwindanlagen bekommt man übrigens in unserem gratis E-Book.

Wirtschaftlichkeit: Lohnt sich eine kleine Windanlage?

Die Kosten des Windrads müssen in Relation zum Ertrag gestellt werden. Eine allgemeingültige Aussage zu Amortisation und Gewinn einer Kleinwindanlage ist nicht möglich. Werden sie skeptisch bei Anbietern, die pauschal mit einer Amortisation in wenigen Jahren oder mit günstigem Windstrom werben!

Beim Betrieb eines kleinen Ökokraftwerks stehen zwei Geschäftsmodelle zur Auswahl:

Geschäftsmodell Einspeisung und Vergütung:

Der durch die Windenergieanlage erzeugte Strom wird eingespeist und vergütet. Grundlage ist ein fixer Einspeisetarif pro Kilowattstunde. In Deutschland werden die Einspeisetarife durch das EEG (Erneuerbare Energien Gesetz) geregelt.

Geschäftsmodell Eigenverbrauch:

Der von der Windanlage erzeugte Strom wird selbst verbraucht. Der Wert des Windstroms bemisst sich am individuellen Strompreis. Wenn der Betreiber der Kleinwindkraftanlage einen Strompreis von 30 Cent pro kWh an den Energieversorger zahlt, dann spart er diesen Betrag, wenn er den Strom selbst erzeugt und verbraucht.

Der Eigenverbrauch ist als Geschäftsmodell in Deutschland maßgeblich, da der Einspeisetarif sehr niedrig ist. Der Strom einer kleinen Windkraftanlage unter 50 kW Leistung wird nur mit 8 Cent pro Kilowattstunde vergütet, wenn er ins öffentliche Netz eingespeist wird. Die wahrscheinlich stark sinkenden Kosten für Batterien werden den Eigenverbrauch von Sonnen- und Windstrom noch interessanter machen.

Stromgestehungskosten

Der wichtigste Parameter! Die Wirtschaftlichkeit eines Kraftwerks wird durch die Stromgestehungskosten bestimmt. Diese geben an, wie hoch die Kosten des selbst produzierten Stroms pro Kilowattstunde (kWh) sind.

Ein einfache Berechnung: Die während der Lebenszeit produzierte Strommenge in kWh wird den gesamten Kosten gegenübergestellt. Verursacht die Anlage über die Betriebszeit von 20 Jahren 50.000 Euro Kosten und produziert 200.000 kWh Strom (10.000 kWh pro Jahr), dann liegen die Stromgestehungskosten bei 0,25 Euro pro kWh.

Mit der Windkraftanlage wird man Geld sparen, wenn die Stromgestehungskosten niedriger als der eigene Strompreis sind. Wenn ich den Windstrom mit 25 Cent pro kWh produziere und Strom dagegen zu 30 Cent pro kWh beim Energieversorger kaufe, spare ich 5 Cent pro kWh. Allerdings nur, wenn ich den Strom auch selbst verbrauche.

Weitere Erläuterungen zur Wirtschaftlichkeit mit Beispielen findet man in folgenden Fachbeiträgen:

Faktoren für die Wirtschaftlichkeit einer Windanlage

Windstärke in Rotorhöhe

Man kann es nicht oft genug erwähnen: Die mittlere Jahreswindgeschwindigkeit in Höhe des Rotors ist entscheidend für die Wirtschaftlichkeit. Je stärker der Wind, desto mehr Strom wird erzeugt. Je mehr Strom, desto höher die Einsparung an Stromkosten, gleichbedeutend mit der Reduzierung der Stromrechnung durch den Versorger.

In den für kleine Windenergieanlagen typischen Aufstellungshöhen bis 30 m sind die Windverhältnisse deutlich schlechter, als es bei Großwindkraftanlagen bis 200 m der Fall ist. Für Kleinwindkraft gilt: Eine windstarke Lage ist das A und O. Man muss die Eignung des eigenen Grundstücks prüfen.

Eine private Windanlage mit 10 m Gesamthöhe hat wiederum schlechteres Windangebot, als eine gewerbliche Windanlage von 30 m Höhe. An einem windstarken Küstenstandort kann eine 30 kW Kleinwindanlage eines Landwirts durchaus Strom für rund 10 Cent pro Kilowattstunde erzeugen. Das lohnt sich für den Betrieb, wie in folgendem Artikel beschrieben wurde.

Windenergie am Rotor

10 kW Kleinwindrad in windstarker Hügellage im Mittelgebirge (Foto: Lely Aircon)

Wenn die Messung an der windstärksten Stelle auf einem Grundstück ergeben hat, dass in 10 m Höhe das Windangebot nicht ausreichend ist, kann ein höherer Mast die Lösung sein.

Hoher Eigenverbrauch des Stroms

Eigenverbrauch Windenergie Haus

Bei der Auswahl und Dimensionierung einer Kleinwindanlage muss darauf geachtet werden, dass der durch die Windanlage produzierte Strom zu einem Großteil selbst verbraucht wird. Lieber einen kleineren Windgenerator nehmen, der die eigene „Grundlast“ abdeckt, als mit einer teuren und großen Windturbine zu viel Strom ins öffentliche Netz einzuspeisen.

Vor allem für gewerbliche oder landwirtschaftliche Betriebe mit einem hohen permanenten Stromverbrauch für Maschinen oder Kühlsysteme kann somit die Investition in eine kleine Windkraftanlage lohnend sein.

Strompreis-Steigerung

Die Wirtschaftlichkeit von Kleinwindkraftanlagen in Deutschland verbessert sich kontinuierlich aufgrund der steigenden Strompreise. Der Strompreis für Haushalte ist in den letzten zwei Jahrzehnten um rund 3 % pro Jahr gestiegen. Von einer ähnlichen Steigerung muss für die Zukunft ausgegangen werden.

Wenn der Strompreis für einen Haushalt heute 30 Cent pro kWh beträgt, dann wird er bei 3 % jährlicher Steigerung in 10 Jahren bei 39 Cent liegen. In 20 Jahren bei über 50 Cent.Wichtig: Die Stromkosten der Kleinwindanlage werden annähernd konstant bleiben, sofern keine außergewöhnlichen Betriebskosten anfallen.

Nutzen der Windenergie jenseits der Kosten

Die Motive für die Anschaffung einer kleinen Windturbine haben bei vielen Betreibern nicht nur mit harten Zahlen und Rendite zu tun. Das gilt vor allem für private Hausbesitzer, die mit einer Kleinwindkraftanlage in der Regel keine Stromkosten sparen. Trotzdem wird ein Nutzen in der Stromerzeugung durch Windenergie erzeugt:

  • Unabhängigkeit durch eigene Stromproduktion, Autarkie
  • Umweltschutz und Klimaschutz
  • Ergänzung Solaranlage: Strom im Herbst und Winter
  • Spaß an der Technik, Hobby
  • Image (Gewerbe)

Der wirtschaftliche Betrieb eine Kleinwindkraftanlage ist vor allem für Gewerbebetriebe möglich, sofern diese einen windstarken Standort und einen hohen Strombedarf haben, den sie mit der Anlage abdecken können.

Private Betreiber können mit einer Miniwindanlage optimal die Solaranlage ergänzen und sich mit sauberem Strom noch unabhängiger vom Energieversorger machen. Auch hier ist die Lage des Grundstücks entscheidend: Ohne Wind kein Strom.