Centrales Agrar-Rohstoff Marketing- und Energie-Netzwerk e.V.


Für die Auswahl einer Kleinwindkraftanlage spielt die maximale Leistung oder der Anlagenpreis nur eine begleitende Rolle. Nur in Betrachtung des Gesamtbildes aus Energieertrag, Eigenverbrauchsquote, Investitionskosten und Wartungsaufwand lässt sich eine realistische Abschätzung des Projekterfolgs ableiten.

 

Lokale Windverhältnisse

Das erste, zentrale Kritierium ist das Winddargebot, welches unabhängig von der Anlage ist, jedoch die Entscheidungsgrundlage für jedwede weitere technische Nutzung liefert. Selbst eine hocheffiziente Schwachwindanlage kann bei unzureichenden Windverhältnissen nicht wirtschaftlich arbeiten - die Anlage muss also zum Wind passen. Eine ausgiebige, gewissenhafte Windprüfung bildet daher die unverzichtbare Prämisse für alle nachfolgenden Planungsschritte. Abseits der Jahresdurchschnittswindgeschwindigkeiten fallen hierbei Turbulenzanteil, Windrichtungswechsel und insbesondere saisonale Schwankungen erheblich ins Gewicht, um die spätere Anlagenkonzeption festzulegen. Die unberechenbare Natur des Windes, welche starke tages- und jahreszeitliche wie auch beträchtliche Abweichungen zwischen einzelnen Jahren hervorruft, ist in diesem Zusammenhang stets in die Betrachtung in Form eines angemessenen Sicherheitsabschlages auf das erwartete Winddargebot einzubeziehen.

 

Eigener Stromverbrauch

Im Anschluss an die Windverhältnisse ist das eigene Stromnutzungsverhalten zu analysieren. Ein Jahreslastgang, der Aufschluss nicht nur über die Gesamtmenge, sondern auch über die Zeitpunkte, Lastspitzen und Ursachen des Verbrauchs gibt, ist hierzu ideal geeignet. Gewerbliche Stromabnehmer erhalten diese Information oftmals ohne Umschweife durch ihre Versorger, für kleinere Verbraucher ist die Ermittlung mit etwas mehr individuellem Aufwand verbunden. Ziel der Erhebung besteht darin, herauszufinden, wieviel Strom zu welcher Zeit nachgefragt wird und inwieweit sich dieses Nachfragemuster durch das Windangebot decken lässt.

 

Auswahl der Anlagengröße

Sobald diese beiden offenen Fragen ausgeräumt sind, kann mit der Auswahl einer passenden Anlage begonnen werden. Den wichtigsten Anhaltspunkt liefert der Rotordurchmesser, weil diese festlegt, wie groß die geerntete Windströmung und somit die physikalisch verfügbare Energie bei einer gegebenen Windgeschwindigkeit ist. Des Weiteren fließt die Höhe des Anlagenmastes mit in diese Vorabschätzung mit ein, da sich die Windverhältnisse je nach Höhe signfikant ändern.

Nachdem in den vorhergenden Planungsschritten die Windgeschwindigkeit gemeinsam mit dem Energieverbrauch ermittelt wurden, wird an dieser Stelle entschieden, wieviel Energie voraussichtlich benötigt wird, um zum einen den größtmöglichen Deckungsbeitrag am eigenen Energieverbrauch zu produzieren und zum anderen die maximale Eigenverbrauchsquote für eine optimale Anlagenwirtschaftlichkeit zu erzielen. Eine Anlagenauslegung anhand der Grundlast, d. h. der ganzjährig durchgängig verbrauchten Strommenge, garantiert eine komplette Abnahme des erzeugten Stroms der Kleinwindanlage und somit eine hohe Wirtschaftlichkeit der Anlage. Soll jedoch mehr als nur die Grundlast bedient werden, wird eine größere Anlagenauslegung gewählt, wobei etwas Überschussstrom anfällt. Bewährt hat es sich in Hinsicht auf einen ausgewogenen Eigenverbrauchsanteil, wenn die prognostizierte Stromerzeugung der Anlage nicht mehr als 50 % des eigenen Stromverbrauchs beträgt.

 

Anlagenauslegung und Leistungskurve

Nach der Wahl des fraglichen Energieertrags vermittels des Rotordurchmessers kann der Markt nach geeigneten Angeboten durchforstet werden, bei denen die Kombination aus physikalischer Energieernte und technischer Stromumwandlung, welche im Generator erfolgt, den eigenen Ansprüchen genügt. In die Entscheidung fließen die Generatornennleistung, die Nenngeschwindigkeit, bei der erstere erreicht werden, sowie die Auslegungsgeschwindigkeit ein. Letztere ist für den langfristigen Ertrag von kritischer Bedeutung, denn sie gibt an, bei welchen Windverhältnissen die Anlage ihren maximalen Leistungsbeiwert erreicht, was ein Maß für den Anlagenwirkungsgrad und somit einen effizienten, verschleißarmen Anlagenbetrieb abbildet. Die Auslegungswindgeschwindigkeit sollte den ortsüblich häufig auftretenden, mittleren Windgeschwindigkeiten nahekommen.

 

Stromgestehungskosten

Aus den Energieerträgen lässt sich unter Voraussetzungen einer angenommenen Eigenverbrauchs- bzw. Einspeisungsquote der finanzielle Anlagenertrag errechnen. Demgegenüber stehen die anfänglichen Investitionskosten zuzüglich der im Verlaufe der Anlagenlebens auftretenden Betriebs- und Wartungskosten. Hieran lässt sich bereits ablesen, wie wichtig eine Investition in Qualität ist, da ansonsten womöglich mit enormen Wartungskosten oder gar einem möglichen Totalverlust der Anlage oder unbefriedigenden Stromerträgen und häufigen Standzeiten als Ergebnis von Fertigungsmängeln, Materialermüdung oder geringer technischer Entwicklungsreife des Kleinwindrads im Laufe der 20 Jahre zu rechen ist. Aus diesem Verhältnis aus Ertrag und Kosten ergeben sich die spezifischen Stromgestehungskosten je kWh erzeugten Stroms. Diese ist für Bewertung der Projektwirtschaftlichkeit wesentlich aussagekräftiger und zuverlässiger, als die bspw. die bloße, isolierte Betrachtung des Kaufpreises.

 

Anlagenqualität

Hier kommen schließlich die Leistungsfähigkeit und Qualität der Anlage sowie die Seriösität des Herstellers zum Tragen. Am besten eignet sich eine zertifizierte Leistungskennlinie, die von einem unabhängigen Zertifizierungsinstitut nach dem internationalen Standard IEC 61400-2 oder IEC 61400-12 erhoben wurde. Alternativ kommen Messergebnisse seriöser, unabhängiger Prüfstellen und Testfelder in Frage. Auf den Nachweis einer von neutralen Dritten geprüften Leistungskennlinie sollte jedoch nicht verzichtet werden - es sind inzwischen ausreichend ernstzunehmende Hersteller und Produkte am etabliert, unter denen gewählt werden kann, um sich teure Enttäuschungen über falsche Versprechungen unglaubwürdiger Anbieter ersparen zu können. Ein verlockender Einstandspreis sollte dabei nicht zu voreiligen Kaufentscheidungen verleiten, denn eine Kleinwindanlage muss über mindestens 20 Jahre verlässlich Strom liefern und den Elementen trotzen - in diesem Kontext hat Qualität seinen Preis. Auch eine konstante Ersatzteilversorgung und verlässliche Wartung durch qualifiziertes Personal sollte daher nach Möglichkeit sichergestellt sein. Deshalb liefert auch die Dauer, seit der ein Unternehmen im Kleinwindsektor tätig ist, und die Anzahl der installierten Anlagen ein guter Indikator. Aufschlussreich ist dies umso mehr, wenn bereits errichtete und seit längerer Zeit in Betrieb befindliche Anlagen besichtigt und mit den Betreibern gesprochen werden kann, um deren unabhängige Erfahrungen einzuholen. Bei dieser Gelegenheit können auch die Herstellerangaben bezüglich der Energieertragsfähigkeit der Anlage anhand des Wechselrichter bzw. Stromzählers überprüft werden.

 


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