Wer selbst Strom erzeugen will, kann nicht nur auf Solarzellen zurückgreifen, sondern auch Windenergie nutzen, indem er eine eigene Kleinwindanlage in den Garten oder aufs Dach stellt. Dabei gibt es aber einige Dinge zu beachten.
Eine Kleinwindanlage mit vertikaler Achse. Wer sich eine solche Anlage aufstellt, um für den Eigenbedarf Energie zu erzeugen, muss einiges beachten. Foto: pifate / iStock
Die Energiewende ist in vollem Gange. Auch viele Privatpersonen leisten inzwischen ihren Beitrag, indem sie Strom aus erneuerbaren Quellen erzeugen. Diesen gewinnen sie nicht nur aus Sonnenlicht, sondern auch aus Windkraft. Sogenannte Kleinwindanlagen sind vor allem für Privathaushalte geeignet, die die erzeugten Watt selbst verbrauchen wollen.
Rechtliche Voraussetzungen für Windenergie
Wollen Hausbesitzer Windenergie nutzen, müssen sie auf die rechtlichen Bestimmungen für Kleinwindanlagen am künftigen Standort achten. Eine einheitliche Regelung besteht in Deutschland nicht – stattdessen legt das jeweilige Bundesland genauere Bestimmungen fest.
Genehmigungspflicht
Kleinwindanlagen über zehn Meter sind in allen Bundesländern genehmigungspflichtig. Bis zu zehn Metern Höhe gibt es in der Hälfte der Bundesländer eine Verfahrensfreistellung, das heißt, das Kleinwindrad kann ohne Benachrichtigung des Bauamts aufgestellt werden. „Der Vorteil: Man kann gleich mit dem Bauen loslegen. Verfahrensfreistellung heißt aber nicht, dass man alles darf. Man hat trotzdem die Rechte und Pflichten eines Bauherrn“, erklärt Uwe Hallenga, Vorstandsmitglied des Bundesverbands für Kleinwindenergie.
In diesen Bundesländern sind Kleinwindkraftanlagen unter bestimmten Bedingungen Verfahrens- oder Genehmigungsfrei:
| Bundesland | Höhe der Anlage | Rotordurchmesser | Bauordnung |
|---|---|---|---|
| Baden-Württemberg | 10 m | Keine Angabe | LBO § 50, Anhang 3d |
| Bayern | 10 m | Keine Angabe | BayBO § 57 (1) 3b |
| Brandenburg | 10 m inkl. Rotor | 3 m | BbgBO § 61 (1) 3c |
| Hessen | 10 m | Keine Angabe | HBO § 55, Anlage 2 I 3.11 |
| Mecklenburg-Vorpommern | 10 m inkl. Rotor | 3 m | LBauO M-V § 61 (1) 3c |
| Nordrhein-Westfalen | 10 m | Keine Angabe | BauO NRW § 65 (2) 4 |
| Rheinland-Pfalz | 10 m, auf Dächern 2 m | Keine Angabe | LBauO § 62 (1) 4f |
| Saarland | 10 m inkl. Rotor | Keine Angaben | LBO § 61 (1) 3c |
| Sachsen-Anhalt | 10 m | 3 m | BauO LSA § 60 (1) 3b |
| Schleswig-Holstein | 10 m inkl. Rotor | 3 m | LBO § 63 (1) 3c |
| Thüringen | 10 m inkl. Rotor | 3 m | ThürBO § 60 (1) 3c |
Lärmschutzwerte
Zu diesen Rechten und Pflichten gehört beispielsweise das Einhalten der Lärmschutzwerte. Diese werden kommunal festgelegt. „Die Vorgabe der Baubehörde muss eingehalten werden. In reinen Wohngebieten ist meistens eine maximale Lautstärke von 35 Dezibel erlaubt. In Mischgebieten gelten aber höhere Werte“, sagt Hallenga. Beim örtlichen Bauamt können Interessierte die genauen lokalen Bestimmungen erfragen.
Ein Windmessgerät hilft, den optimalen Standort zu bestimmen. Mit einem damit verbundenen Datenlogger lassen sich die Windstärken genau erheben und vergleichen. Foto: by-studio / fotolia.com
Wer eine Kleinwindanlage auf seinem Grundstück aufstellen will, sollte dessen Standort sorgfältig auswählen. Denn an manchen Plätzen kann die Anlage die Windenergie besser nutzen als an anderen.
Ausreichend Windstärke am Stellplatz
Ein wichtiger Faktor ist die Windstärke. Diese lässt sich mit einem Windmessgerät erfassen. „Ein solcher Datenlogger kostet circa 250 Euro. Um wirklich abschätzen zu können, ob sich eine Kleinwindanlage an einem bestimmten Platz lohnt, braucht es aber Daten über einen Zeitraum von mindestens einem halben Jahr und nach Möglichkeit auch aus der exakten Höhe des künftigen Windrades“, gibt Hallenga zu bedenken. Ein Gutachter lohne sich nur bei Anlagen, die eine höhere Nennleistung ab fünf bis zehn Kilowatt haben.
„Der Ertrag einer Kleinwindanlage ist extrem abhängig vom Standort“, sagt auch Prof. Dr. Horst Crome von der Hochschule Bremen. Die Generatorleistung einer Windenergieanlage mit drei Meter Rotordurchmesser steigt beispielsweise exponentiell, je höher die Windgeschwindigkeit ist.
Auf Schattenwurf achten
Auch auf den Schattenwurf der Konstruktion sollten Betreiber von Kleinwindanlagen achten – dieser kann nicht nur die Windradbesitzer stören. Auch ein gewisser Abstand tut gut: „Der Mindestabstand zu den Nachbarn sollte der Höhe der Anlage entsprechen“, sagt Horst Crome. Ist die Anlage also sieben Meter hoch, sollte sie auch sieben Meter entfernt zum Nachbargrundstück stehen. Schattenwürfe sind genauso wie die Schallbelästigung mit den Nachbarn abzustimmen.
Nähe zu Gebäuden vermeiden
In der Regel werden Kleinwindanlagen in der Nähe des Gebäudes aufgestellt. Eine zu nahe Aufstellung sollte jedoch aufgrund von Geräuschen und Windturbulenzen vermieden werden. „Soll ein Windrad neben dem Haus aus allen Windrichtungen gut angeströmt werden, sollte die Unterkante des Rotors deutlich – circa acht Meter – über der höchsten Stelle des Gebäudes liegen“, erklärt Horst Crome. „Eine Konstruktion auf dem Dach ist für Wohngebäude dagegen nicht empfehlenswert“, sagt Hallenga. „Durch Schallübertragung hört man im Haus dann sehr häufig das Rumpeln des Generators.“ Eine Schallentkopplung könne hier zwar für Abhilfe sorgen – aber das sei wieder mit Kosten verbunden. Auch auf Gebäuden, in denen niemand wohnt, wäre Hallenga mit Anlagen auf dem Dach vorsichtig: „Auf dem Dach sollten nur Kleinstwindanlagen mit einer Leistung bis zu 0,5 kW befestigt werden. Bei größeren Anlagen stellt sich die Frage, ob es das Dachgebälk überhaupt aushält.“
Richtige Kleinwindanlage auswählen
Eine vertikalachsige Kleinwindanlage hat einen niedrigeren Wirkungsgrad als eine senkrechte Anlage. Foto: EnergieAgentur.NRW
Wer sich die rechtlichen Bestimmungen und den verfügbaren Platz für die Kleinwindanlage genau angeschaut hat, muss schließlich noch entscheiden, welche Anlage er aufstellen will.
Windenergie nutzen: horizontale und vertikale Anlagen
Kleinwindanlagen werden in zwei unterschiedlichen Bauweisen gebaut: Es gibt horizontale und vertikale Anlagen. Konstruktionen mit horizontalen Achsensind gängig und werden vor allem bei Großwindkraftanlagen benutzt. Sie sind aber auch bei kleineren Anlagen im Einsatz. „Diese Anlagen mit liegender Achse haben in der Regel einen höheren Wirkungsgrad –bis zu 40 Prozent“, sagt Hallenga. Anders als bei vertikalen Achsen: „Die kommen maximal auf 25 Prozent.“ Werden einer horizontalen Achse also 100 Kilowatt Leistung zugeführt, kann das Windrad 40 Kilowatt nutzen, während eine vertikale Achse maximal 25 Kilowatt verarbeitet. Es gibt dennoch zwei Gründe, die für die vertikale Variante sprechen: das Design und die üblicherweise geringere Lautstärke.
Größe der Anlage
Bei Kleinwindanlagen kommt es nicht nur auf die Achse der Rotorblätter an, auch die Qualität muss stimmen. Foto: vom/fotolia.com
Je größer eine Kleinwindanlage, desto mehr Strom produziert sie und desto eher rentiert sie sich auch. Andererseits braucht eine solche Anlage natürlich auch entsprechenden Platz.
Qualität und Kosten der Anlage
Interessenten sollten bei Kleinwindanlagen auch auf die Qualität achten. Ein Sonderangebot mag zwar zunächst weniger kosten, aber sich beim nächsten stärkeren Sturm als nicht stabil genug entpuppen. Reparaturen und Ausfallzeiten verursachen Kosten und zerren an den Nerven. „Einen Generator mit Rotor aber ohne Mast bekommt man ab 400 Euro, in besserer Qualität ab 800 Euro“, informiert Hallenga. Ein kleiner Windenergiekonverter mit einem Kilowatt Leistung bei neun Meter pro Sekunde Windgeschwindigkeit und einem Rotordurchmesser von drei Metern kann dagegen mit Mast und Montagen einen fünfstelligen Betrag kosten.
Beim Kauf eines solchen Windenergiekonverters sollte man laut Prof. Dr. Horst Crome auf Folgendes achten:
- einfache und verständliche Funktionsweise
- genormte und preiswert beschaffbareKomponenten
- Aufbau und Montage solltenohne Kran oderHebebühne möglich sein
- die Anlage sollte im zerlegten Zustand von Menschen zu transportieren sein
- einfache Wartung
- Sicherheit vor Hagelschlag, Blitzschlag und Stürmen
- zwei unabhängigeBremssysteme: Den Generator selbst, dazu eine Trommel- oder Scheibenbremse
- keine Hydraulik, Pneumatik, Elektronik im Rotornachführsystem, das die Gondel an Windrichtung und -stärke anpasst: Das kann unter Umständen hohe Wartungskosten zur Folge haben, beispielsweise nach Blitzeinschlägen.
Unabhängige Informationen einholen
Neben den Angaben des Herstellers ist es außerdem wichtig, unabhängige Informationen einzuholen. „Die Herstellerangaben sind zum Teil extrem übertrieben. Die Leistungen der Anlagen sind dann teilweise in unrealistischen Windkanälen oder an „idealen“ Standorten mit extrem schwachen Turbulenzen ermittelt worden“ sagt Crome.
Interessenten sollten also in jedem Fall erfragen, wo die Anlage bisher aufgestellt wurde und Kontakt zu den Betreibern aufnehmen. „Es gibt in Sachen Kleinwindanlagen leider noch kein unabhängiges Qualitätssiegel“, sagt Uwe Hallenga. Interessenten sollten deswegen immer mehrgleisig fahren und nicht nur auf den Hersteller hören. „In Internetforen kann man sich beispielsweise über bestimmte Anlagen erkundigen oder Erfahrungswerte mit anderen Kleinwindanlagennutzern austauschen.“
Die Rentabilität von Windkraftwerken
Wer eine Kleinwindanlage mit größerer Nennleistung bauen will, muss aufs Land ausweichen. Solche Anlagen lassen sich dann auch betriebswirtschaftlich nutzen. Foto: lucentius / iStock
Wie rentabel eine Kleinwindanlage wirklich ist, hängt sehr vom Standort und der dortigen Windkraft ab. In einer Studie stuft der Bundesverband WindEnergie Kleinwindenergieanlagen als potenziell wirtschaftlich ein – immerhin. Das heißt aber auch, dass viele Anlagen nicht wirtschaftlich arbeiten.
„Anlagen bis zu fünf Kilowatt lassen sich in der Regel nicht betriebswirtschaftlich betreiben“, sagt Hallenga. Wer eine kleine Windanlage baut, um Windenergie nutzen zu können, muss insofern in der Regel mit mehr Ausgaben als Einnahmen rechnen. Regionen, in denen größere Anlagen wirtschaftliche Erträge erzielen und die für private Kleinwindanlagen interessant wären, lassen sich nicht pauschal benennen.
Eine Ausnahme gibt es jedoch, in der sich selbst die kleinste Windanlage rechnet. „Man stelle sich eine Pferdekoppel mit Scheune draußen auf dem Land vor – und weit und breit kein Stromanschluss“, sagt Hallenga. Hier macht eine Kleinwindanlage mit Solarmodul Sinn, um einen teuren Stromanschluss samt Leitung zu vermeiden.
Generell sollte der Strom einer Kleinwindanlage nach Möglichkeit selbst genutzt werden. Denn der Strompreis ist weit höher als die Fördersumme für Strom, der ins öffentliche Netz eingespeist wird. Wird Strom von privaten Erzeugern ins öffentliche Netz eingespeist, sinkt die Rentabilität dramatisch. Deshalb kann in erster Linie derjenige, der Strom aus Windenergie produziert und selbst nutzt, im Vergleich zu Strom aus dem öffentlichen Netz viel Geld sparen.
