Energieunabhängigkeit wird angesichts der ständig steigenden Stromkosten immer mehr zu einem erstrebenswerten Ziel. Die Verbreitung von Photovoltaikanlagen erfordert die Erforschung und Entwicklung alternativer Energiequellen für diejenigen, die nicht in Regionen des Landes wohnen, in denen es reichlich Sonnenlicht gibt.
Der Einsatz von so genannten Kleinwindkraftanlagen (KWA) oder Kleinwindenergieanlagen (KWEA), die Energie durch die Nutzung der Kraft des Windes erzeugen, wird immer beliebter. Das ist eine Windturbine, die an verschiedenen Orten installiert werden kann, zum Beispiel auf dem Dach deines Hauses oder in deinem Garten im Hinterhof. Die Windenergie wird von einem Windgenerator in Gleichstrom umgewandelt, indem die kinetische Energie genutzt wird, die entsteht, wenn der Rotor des Generators vom Wind gedreht wird. Dieser Strom wird dann von einem Wechselrichter in Wechselstrom (AC) umgewandelt, den du nach der Umwandlung in deinem Haus nutzen kannst.
Die Leistung, die eine Windkraftanlage erzeugen kann, wird als Nennleistung bezeichnet, und ein KWA Modell kann bis zu 5 Kilowatt Leistung erzeugen (diese Zahl kann jedoch je nach Windgeschwindigkeit und -richtung am Standort sowie dem Durchmesser der Rotoren variieren). Da die Strommenge, die von einer solchen Windkraftanlage im Laufe eines Jahres erzeugt werden kann, so stark von den vorherrschenden Windverhältnissen abhängt, ist es nicht möglich, eine allgemeine Schätzung der Strommenge abzugeben, die von einer solchen Windkraftanlage im Laufe eines Jahres erzeugt werden kann.
Windkraft Kleinanlage: Was genau ist das?
Wenn du als Hausbesitzer eine Windkraftanlage installieren möchtest, hast du die Möglichkeit, zwischen vier verschiedenen Arten von Windkraftanlagen für den Hausgebrauch zu wählen.
Die sogenannten Darrieus- und Savonius-Rotoren sind eine gute Option für Heimwerker, die eine Windkraftanlage von bescheidener Größe bauen wollen. Bei der letztgenannten Bauart besteht der Rotor aus zwei halbkreisförmig gebogenen Flügeln, die sich um eine vertikale Achse drehen.
Das hat zur Folge, dass die Rotorblätter stets so ausgerichtet sind, dass sie für den Wind günstig sind, aber sie drehen sich extrem langsam. Dadurch können sie sich unauffälliger bewegen, was ein weiterer Vorteil ist.
Darrieus-Rotoren bestehen mindestens aus zwei Flügeln, die jeweils die Form eines Halbkreises haben und an ihrem Ende mit dem folgenden Flügel verbunden sind. Darüber hinaus drehen sie sich um eine vertikale Achse. Die Tatsache, dass dieses System auch Strom erzeugen kann, indem es den Fallwind nutzt, ist einer der vielen Vorteile, die es bietet.
Wenn du dir eine kleine Windkraftanlage selbst bauen lassen willst, hast du die Wahl zwischen zwei verschiedenen Arten von Windkraftanlagen: Windkraftanlagen mit horizontaler Achse (HAWT) und Windkraftanlagen mit vertikaler Achse (VAWT).
Eine HAWT hat eine Achse, die waagerecht durch die Mitte der Anlage verläuft, und die Rotorblätter drehen sich um diese Achse. Dadurch sind sie in der Lage, sich je nach Richtung und Stärke des Windes selbst auszurichten.
Während des Betriebs drehen sich die Rotorblätter einer Windkraftanlage mit vertikaler Achse (auch VAWT abgekürzt) um eine vertikale Achse. Daher ist es unerheblich, aus welcher Richtung der Wind weht; allerdings ist der Wirkungsgrad geringer als bei einer HAWT.
Die Vertikalen-Mini-Windkraftanlagen eignen sich perfekt für die Selbstversorgung für Zuhause
Aufgrund von Windturbulenzen sind die Windverhältnisse, die für die Windenergieerzeugung in bebauten Gebieten und auf Dächern erforderlich sind, schwierig. Vertikale Windturbinen hingegen sind vielseitig einsetzbar und eignen sich gut für dicht besiedelte Gebiete.
Diese Windturbinen haben ein sehr einzigartiges Design, das folgende Merkmale aufweist: Der Motor ist bei dieser Konfiguration in der Regel an der Unterseite der Windturbine angebracht, und die halbkreisförmig gebogenen Rotorblätter drehen sich darüber um eine vertikale Achse.
Vertikale Windturbinen bieten mehrere Vorteile, von denen die bemerkenswertesten der ununterbrochene Luftstrom in allen 360 Grad und der relativ leise Betrieb sind. Diese Art von Windkraftanlagen wird nicht durch turbulente Luftströmungen beeinträchtigt, die häufig in dicht besiedelten Wohngebieten auftreten oder durch Hindernisse wie Bäume oder andere Gebäude verursacht werden. Im Gegenteil, diese Art von Luftströmungen wirken sich sogar zum Vorteil der Windkraftanlage aus.
Etwa drei Meter über dem Boden ist der Ausgangspunkt für die optimale Montagehöhe an diesem Standort.
Gibt es für Mini-Windkraftanlagen eine Vergütung?
Die Vergütung für Windstrom, der im Jahr 2021 ins Netz eingespeist wird, ist allerdings nicht gerade üppig, denn sie wird voraussichtlich bei etwa 6 Cent pro Kilowattstunde (kWh) liegen. Langfristig sparst du Geld, wenn du deinen eigenen Strom mit Windkraft erzeugst, anstatt ihn aus dem Netz zu beziehen, wo er zu einem Preis von etwa 35 Cent pro Kilowattstunde (kWh) verkauft wird.
Da das Unternehmen jedoch nur eine relativ geringe Menge an eigenem Strom produziert, ist die Höhe der Einsparungen selbst in diesem Szenario wahrscheinlich nicht sehr hoch. Die Einhaltung der gesetzlichen Bestimmungen kann schwierig, wenn nicht sogar unmöglich sein, wenn eine Kombination aus einer Solaranlage und einer kleinen Windturbine zur Stromerzeugung eingesetzt wird. Ohne zusätzliche kostenpflichtige Stromzähler und die damit verbundenen Abrechnungssysteme ist das gar nicht möglich.
Wo ist der ideale Standort für eine Mini Windkraftanlage für den Eigenverbrauch?
Die Mini-Windturbine produziert eine größere Menge Strom, wenn sie höher montiert ist und mehr Freiraum hat. Der Ertrag wird durch nahe gelegene Gebäude und Turbulenzen merklich verringert.
Wenn es um den Windwiderstand geht, ist das Dach selbst ein ungünstiger und unberechenbarer Standort. Wenn sie auf Gebäuden montiert sind, können Lärm und Vibrationen übertragen werden, die für das menschliche Ohr störend sind.
Es ist unwahrscheinlich, dass eine Privatperson Zugang zu einem idealen Standort hat, der aus einer auf einem hohen Mast montierten Turbine besteht, die auf einer offenen Wiese auf einem Hügel steht und von der eine kurze Stromleitung zum eigenen Haus führt.
Was sollte man bei einer Mini-Windkraftanlage noch beachten?
Je nach Höhe der Windkraftanlage kann eine Baugenehmigung erforderlich sein, um eine kleine Windkraftanlage für die eigene Stromerzeugung zu installieren. Hier haben die verschiedenen Bundesländer alle ihre eigenen Vorschriften. In den meisten Bundesländern ist jedoch für Anlagen mit einer Gesamthöhe von weniger als zehn Metern keine Genehmigung erforderlich.
Wenn wir von der Gesamthöhe sprechen, meinen wir damit auch die Flügel!
Im Gegensatz zu den großen Windkraftanlagen können die kleineren Anlagen in unmittelbarer Nähe von Gebäuden aufgestellt werden. Kleinwindkraftanlagen dürfen in Deutschland genauso wie große Anlagen Strom ins Netz einspeisen, und ihre Besitzer bekommen für ihre Produktion garantiert eine Vergütung von 7,39 Cent pro Kilowattstunde. Das bedeutet, dass sich ihr Betrieb nur dann lohnt, wenn der Besitzer den Strom selbst verbraucht und nicht ins Netz einspeist.
Mehr dazu: Windkraft für Zuhause: Gibt es das?
