Das erwartet Sie in diesem Artikel
Die Nachfrage nach erneuerbaren Energien für das Eigenheim wächst stetig – und neben Photovoltaik gewinnen Kleinwindkraftanlagen immer mehr Aufmerksamkeit. Doch lohnt sich ein eigenes Mini-Windrad im Garten oder auf dem Hausdach wirklich?
Was sind Kleinwindkraftanlagen (KWEA) und für wen sind sie geeignet?
Kleinwindkraftanlagen sind Windkraftanlagen, die speziell für den dezentralen Einsatz auf kleinem Raum entwickelt wurden. Sie haben eine deutlich geringere Nennleistung als große Windkraftanlagen und können für den Eigenbedarf von Haushalten, kleinen Betrieben oder öffentlichen Einrichtungen genutzt werden. Auch für Landwirte sind solche Kleinwindkraftanlagen sehr interessant. Kleinwindkraftanlagen kommen vor allem dort zum Einsatz, wo Photovoltaik aufgrund von Verschattung oder baulichen Einschränkungen weniger geeignet ist.
Für wen ist eine Kleinwindkraftanlage interessant?
Kleinwindkraftanlagen sind interessant für:
- Private Haushalte mit hohen Stromkosten und dem Wunsch nach mehr Unabhängigkeit vom Stromversorger.
- Landwirtschaftliche Betriebe und Gartenbaubetriebe, die auf einen hohen Eigenverbrauch setzen.
- Unternehmen in ländlichen Gebieten, die ihren ökologischen Fußabdruck reduzieren möchten.
Lohnt sich denn eine Kleinwindkraftanlage für jeden?
Nicht unbedingt. Die Rentabilität hängt stark vom Standort und den örtlichen Windverhältnissen ab. Für Haushalte in städtischen Gebieten mit vielen Gebäuden und Hindernissen sind Kleinwindkraftanlagen weniger geeignet. Hier wird der Wind oft abgeblockt, was die Erträge erheblich mindert.
Wie funktionieren Kleinwindkraftanlagen?
Kleinwindkraftanlagen wandeln die kinetische Energie des Windes in elektrische Energie um. Das Prinzip ähnelt großen Windkraftanlagen: Der Wind versetzt den Rotor in Bewegung, welcher einen Generator antreibt, der dann Strom erzeugt.
Zwei Haupttypen von Kleinwindkraftanlagen
- Horizontale Rotorachse: Diese Anlagen bieten meist einen höheren Wirkungsgrad und sind für windstarke Standorte geeignet, da sie effizienter arbeiten, wenn sie optimal zur Windrichtung ausgerichtet sind.
- Vertikale Rotorachse: Diese Anlagen benötigen keine spezielle Ausrichtung und eignen sich besser für turbulente Windverhältnisse. Sie sind oft leiser und haben weniger Verschleiß, produzieren aber auch weniger Strom als horizontale Anlagen.
Voraussetzungen: Wann lohnt sich eine Kleinwindkraftanlage?
Die Standortbedingungen sind entscheidend für die Wirtschaftlichkeit einer Kleinwindkraftanlage. Damit sich die Anlage rentiert, sind folgende Voraussetzungen wichtig:
- Hohe Windgeschwindigkeiten: Der Standort sollte mindestens eine durchschnittliche Windgeschwindigkeit von fünf bis sechs Metern pro Sekunde erreichen. Freiflächen und exponierte Lagen wie Hügel sind vorteilhaft.
- Freie Aufstellfläche: Der Standort sollte möglichst frei von Gebäuden, Bäumen oder anderen Hindernissen sein, die den Wind blockieren könnten.
- Guter Eigenverbrauch: Je mehr Strom direkt im Haushalt verbraucht wird, desto mehr sparen Sie bei den Energiekosten.
Windgeschwindigkeit messen: So prüfen Sie den Standort für Ihre Kleinwindkraftanlage
Für die Standortwahl einer Kleinwindkraftanlage ist eine durchschnittliche Windgeschwindigkeit von fünf bis sechs Metern pro Sekunde ideal.
Datenquellen bieten hilfreiche Werte:
- Windkarten: Zum Beispiel vom Deutschen Wetterdienst (DWD) oder dem Global Wind Atlas, als erste Orientierung zur Windstärke vor Ort.
- Professionelle Windmessungen: Lokale Anbieter und Energieberatungen bieten Geräte zur Miete an, um genaue Messungen für den geplanten Standort durchzuführen.
- Wetter-Apps: Diese geben aktuelle Windgeschwindigkeiten an, sind aber meist nicht genau genug für die langfristige Standortbewertung.
Freiflächen und exponierte Standorte, wie Hügel oder Küstennähe, verbessern das Potenzial für eine Kleinwindkraftanlage.
Kosten und Wirtschaftlichkeit: Was kostet eine Kleinwindkraftanlage?
Kleinwindkraftanlagen sind teurer als Photovoltaikanlagen. Für eine kleine Anlage im Bereich von 1 bis 15 kW liegen die Investitionskosten zwischen 3.000 und 5.000 Euro pro Kilowatt Leistung. Hinzu kommen mögliche Kosten für die Installation und gegebenenfalls für die Baugenehmigung.
Laufende Kosten
Zusätzlich zu den Anschaffungskosten fallen jährliche Wartungs- und Instandhaltungskosten an. Diese belaufen sich auf etwa 2-3 % der Investitionskosten pro Jahr.
Beispielrechnung für die Rentabilität
Die Rentabilität hängt stark von den Windverhältnissen am Standort ab. Eine Kleinwindanlage von 2 kW kann in windstarken Regionen bis zu 4.000 kWh pro Jahr erzeugen, was bei einem Strompreis von 30 Cent/kWh zu einer jährlichen Einsparung von etwa 1.200 Euro führen würde. Bei schwachen Windverhältnissen kann sich die Amortisationszeit jedoch auf mehr als 15 Jahre verlängern.
Einspeisung ins Netz
Der erzeugte Windstrom kann auch ins öffentliche Netz eingespeist werden. Hierfür erhalten Betreiber eine Vergütung von ca. 8 Cent pro kWh, was aber oft niedriger ist als der Eigenverbrauchspreis. Eine Netzeinspeisung lohnt sich daher in der Regel nur bei sehr hohen Stromüberschüssen.
Vorteile einer Kleinwindkraftanlage
- Unabhängigkeit vom Stromversorger: Eine Kleinwindkraftanlage reduziert die Abhängigkeit von den Strompreisen und bietet langfristige Einsparungen.
- Nutzung der Windenergie auch nachts: Im Gegensatz zur Photovoltaik kann Windkraft rund um die Uhr Strom erzeugen.
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Kombinationsmöglichkeiten: Kleinwindkraftanlagen lassen sich mit Photovoltaik oder Batteriespeichern kombinieren und ergänzen.
Nachteile einer Kleinwindkraftanlage
- Hohe Anschaffungskosten: Die Anschaffung ist kostenintensiv und setzt oft eine hohe Anfangsinvestition voraus.
- Standortabhängigkeit: Nicht jeder Standort ist geeignet, und die Anlage rentiert sich nur bei guten Windverhältnissen.
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Baugenehmigung und Lärmschutz: Insbesondere in Wohngebieten sind Auflagen zu beachten, und eine Genehmigung ist möglicherweise erforderlich.
Beispielrechnung für Einsparungen mit einer Kleinwindkraftanlage und Reststromvergleich
Mit einer Kleinwindkraftanlage kann ein Haushalt in windstarken Regionen bei einer Leistung von 2 kW bis zu 4.000 kWh Strom pro Jahr erzeugen. Zum Vergleich: Bei einem durchschnittlichen Strompreis von 30 Cent pro kWh könnten jährliche Kosten von 1.200 Euro eingespart werden. In weniger windintensiven Gebieten fällt die Ersparnis geringer aus und verlängert die Amortisationszeit der Anlage.
Ein Beispiel:
- Jährlicher Eigenverbrauch: Angenommen, Sie benötigen 5.000 kWh jährlich. Durch die Kleinwindkraftanlage könnten Sie etwa 4.000 kWh davon selbst erzeugen.
- Kostenersparnis durch Eigenverbrauch: Die 4.000 kWh Eigenproduktion sparen bei einem Strompreis von 30 Cent/kWh etwa 1.200 Euro pro Jahr.
- Reststrombedarf: Für die verbleibenden 1.000 kWh lohnt sich ein Stromvergleich, um beim restlichen Bezug den günstigsten Tarif zu finden.
Durch regelmäßige Vergleiche und die Auswahl eines kostengünstigen Anbieters können Sie auch beim Zukauf Ihren Strompreis senken und somit die Investition in die Kleinwindkraftanlage noch rentabler gestalten.
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Genehmigungspflichten und rechtliche Aspekte
Ob eine Kleinwindkraftanlage genehmigungspflichtig ist, hängt von der Höhe und dem Standort ab. Die meisten Bundesländer haben Regelungen, die Anlagen bis 10 Meter Gesamthöhe von der Baugenehmigungspflicht ausnehmen. Ab einer Höhe von 10 Metern oder bei Nähe zu Wohngebieten ist jedoch eine Baugenehmigung erforderlich.
Für die Einspeisung in das Stromnetz ist zudem eine Anmeldung beim örtlichen Netzbetreiber und eine Registrierung bei der Bundesnetzagentur notwendig.
Förderung und Finanzierung: Welche Unterstützung gibt es?
Bundesweite Förderung durch die KfW
Die KfW-Bank fördert die Errichtung von Kleinwindkraftanlagen im Rahmen des Programms „Erneuerbare Energien – Standard (270)“. Dieses Programm bietet zinsgünstige Kredite für die Finanzierung der Anlage, die bis zu 100 % der Investitionskosten abdecken können. Voraussetzung ist, dass ein Teil des erzeugten Stroms ins öffentliche Netz eingespeist wird.
Förderung für landwirtschaftliche Betriebe
Für landwirtschaftliche Betriebe bietet die Landwirtschaftliche Rentenbank Fördermöglichkeiten, die auf den Eigenverbrauch ausgerichtet sind und keine Einspeisung voraussetzen.
Regionale Förderungen
Manche Bundesländer oder Stadtwerke bieten zusätzliche Förderungen für Kleinwindkraftanlagen an. Hier lohnt es sich, bei den regionalen Energieagenturen oder Stadtwerken nachzufragen.
