Qualität bei den Kleinen ist gefragt - Marktauswahl über gängige Produkte der Kleinwindenergie

Kleinwindräder bieten einige Vorzüge gegenüber ihren großen Verwandten: Sie eignen sich besonders für dezentrale Lösungen, lassen sich kombinieren mit Photovoltaik und haben relativ niedrige Investitionskosten – und das alles geht einher mit einer einfachen Technologie und einem Beitrag zum Klimaschutz.

Einsatzorte und Nutzungsarten
Kleine Windenergieanlagen können an zahlreichen Orten eingesetzt werden: Bei stationären Anlagen ist die Montage auf einem ausreichend hohen Mast ratsam, unter bestimmten Bedingungen kann auch die Montage auf Bauwerken vertretbar sein. Außerdem können kleinere Anlagen auf mobilen Standorten wie Schiffen oder Yachten zum Einsatz kommen.
Die wichtigsten Nutzungsarten für Kleinwindanlagen sind die Netzeinspeisung mittels eines Wechselrichters oder die Aufladung von Akkus für den Betrieb in einem Inselsystem über Laderegler und Inselwechselrichter. An günstigen Standorten und bei größeren Anlagen besteht die Möglichkeit, mittels eines Heizstabes in einem Pufferspeicher Heizwärme zu erzeugen.

Komponenten
Eine Kleinwindanlage besteht nicht aus dem Windgenerator allein: Zunächst braucht man, um möglichst viel Wind zu ernten, eine ausreichend hohe Befestigung. Meist ist hierfür ein mindestens 10 m hoher Mast erforderlich, in Einzelrohr- bzw. Gitterausführung. Dazu ist ein ausreichendes Fundament vorzusehen und bei Rohrmasten zusätzliche Abspannseile. Hinzu kommen, entsprechend der Nutzungsart, Netzwechselrichter mit Überlastschutz, für Akkusysteme Laderegler und Akkus, Sinuswechselrichter und Überlastwiderstände.
Bei den Bauarten unterscheidet man zwischen Horizontalachsern und Vertikalachsern. Erstere sind am meisten verbreitet, technisch vergleichsweise ausgereift und effizient. Vertikalachser drehen sich um eine senkrecht stehende Achse, was sie zwar moderner wirken lässt – allerdings ist ihr Ertrag weit geringer, da die Windradflügel gegen den Wind zurückdrehen, was den Großteil der Leistung aufhebt.

Wirtschaftlichkeit
In vielen Fällen liegen die Gesamtkosten einer Kleinwindanlage doppelt so hoch wie der Preis des reinen Windgenerators. Betrachtet man aber zunächst diesen allein, so sollte man pro Kilowatt Leistung mit Preisen zwischen 1000 bis 4000 Euro rechnen. Günstige Anlagen mit ca. 500 W Nennleistung schon ab etwa 600 Euro erhältlich.
Als Beispiel für eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung soll ein Gesamtsystem einer 3-kW-Netzwindanlage dienen, das mit allem Zubehör rund 12000 Euro brutto kostet. Das Windrad kann im Jahr 3000 kWh Strom erzeugen. Ersetzt man damit den eigenen Strombezug aus dem Netz, der im Durchschnitt für die kommenden zehn Jahre mit etwa 35 Cent angenommen wird, so sind jährlich Kosten von ca. 1050 Euro einzusparen, wenn der Strom komplett selbst genutzt werden kann. Rechnet man noch Reparaturkosten hinzu, dann könnte die Anlage in 13 bis 14 Jahren finanziert sein.

Die Physik bestimmt über den Ertrag
Eindringlich gewarnt sei vor zu hohen Ertragsversprechungen vieler Anbieter. Dabei sollte man beachten, dass bei 10 m/s Windgeschwindigkeit ein Quadratmeter Windfläche 650 W an physikalisch nutzbarer Energie enthält. Davon sind nach der Betzschen Formel nur 59% zu verwerten. Weitere Verluste ergeben sich durch die energetische Umwandlung in Strom, sodass am Ende je nach Windradtyp ein Wirkungsgrad von 10 – 30% herauskommt. Das bedeutet, dass ein Wert von 100 W/m² angenommen werden sollte. Angaben, die deutlich höher liegen, sind mit Vorsicht zu betrachten. Bei Vertikalachsern darf man nur die vom Wind angetriebene Fläche in die Berechnung nehmen.

Besser nicht ohne Baubehörde
Wer eine Kleinwindanlage aufstellen will, sollte sich vorher gründlich absichern, um keinen Behördenärger zu bekommen. Durch das uneinheitliche Bauordnungsrecht in den Bundesländern sollte man das Vorhaben grundsätzlich der zuständigen Behörde melden und Bauunterlagen einreichen. Eine Erstanfrage, um einen Bauvorbescheid zu bekommen, geht schnell und ist relativ kostengünstig.
Die verbindliche Entscheidung der Baubehörde schafft Rechtssicherheit und verhindert, dass der jetzige oder spätere Nachbar die Stilllegung erzwingt. In einigen Bundesländern ist das Aufstellen eines Windradmastes bis 10 m Höhe unter bestimmten Umständen genehmigungsfrei – für die Einhaltung aller Vorschriften muss man dabei dennoch sorgen.

Produkte und Unternehmen
Angesichts der Fülle an Produkten übersieht man schnell die qualitativ hochwertigen Anlagen. Günther Hacker, Kleinwind-Aktivist und Geschäftsführer der Solar-Wind-Team GmbH in St. Georgen im Schwarzwald, der auch die Produkte des Weltmarktführers Southwest Windpower aus den USA im Sortiment hat, beklagt, dass immer mehr unseriöse Anbieter auf den Markt drängen und gutgläubigen Kunden große Schäden zufügen und dabei die Branche insgesamt diskreditieren: „Ab Frühjahr ist daher eine Aufklärungskampagne in den Medien mit Einbeziehung des Fernsehens geplant. Anhand von anschaulichen Kriterien kann man dann sehr einfach die angeblichen Wunderwindräder entlarven“, kündigte Günther Hacker Ende November an.

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Eine kleine Marktauswahl
Die nachfolgende subjektive Auswahl von 16 Kleinwindanlagen von sieben Herstellern bietet einen Überblick über einige langjährig bekannte Hersteller mit größeren Stückzahlen und ausreichend technischer Erfahrung. Das Spektrum deckt dabei den Leistungsbereich von 120 W bis 15 kW ab – also Anlagen für den Privatbedarf bis hin zu kleineren gewerblichen Einheiten. Die Preise sind, sofern nicht anders angegeben, Netto-Preise für den Windgenerator allein. Ergänzend werden der Rotordurchmesser angegeben, die Eignung hinsichtlich des Windgebietes, der Einsatzzweck sowie Quellen bzw. Bezugsmöglichkeiten.

Sieben Hersteller und deren Produkte
Die Gödecke Energie- und Antriebstechnik GmbH aus Rotenburg an der Wümme in Nordostniedersachsen hat vier Kleinwindanlagen im Sortiment. Die kleinste, die „Aerocraft AC120“ (120 W), besitzt einen Fünfblattrotor, die anderen (240 bis 1000 W) sind Dreiblattrotoren.
Anlagen des Weltmarktführers South­west Windpower aus den USA sind in Deutschland u.?a. über die Solar-Wind-Team GmbH von Inhaber Günther Hacker in St. Georgen im Schwarzwald zu beziehen. Hierzu zählen die „Air 40 Landversion“, die „Air Breeze Marine“ (beide 200 W) sowie die „Whisper 100“ (900 W). Darüber hinaus bietet Hacker weitere Kleinwindradtypen, Zubehör und Literatur (siehe auch Literaturtipps).
Die deutsche Firma Superwind aus Brühl bei Köln hat mit der „Superwind 350“ (350 W) ein erfolgreiches Kleinwindrad etabliert, das seit 2004 verkauft wird. Die Anlagen werden meist mit Batterien verbunden, um mobile Orte, wie Yachten zu versorgen, aber auch Wettermessstationen, Bojen oder Alpenhütten. Mit den Netzinvertern der Solar-Wind-Team GmbH kann ein „Netz-Superwind“ auch direkt ins Hausnetz einspeisen.
Heyde Windtechnik aus Dippoldiswalde bei Dresden hat drei Anlagen aus eigener Produktion im Sortiment: die „Heywind 2.5 „(2500 W), die „Heywind 3.5“ (3.500 W) und die die „Heywind 5.0“ (5.000 W). Geschäftsführer Michael Heyde erklärt: „Die größten Stückzahlen laufen bei der 3,5- und 5-kW-Anlage“. Das Unternehmen unterhält eine eigene Rotorblattfertigung und lässt auch die anderen Komponenten bis hin zu den Gitterstahlmasten weitgehend in der Region fertigen.
Die „WESpe 5.0“ der WES energy GmbH aus dem schleswig-holsteinischen St. Michaelisdonn ist eine robuste Kleinwindkraftanlage, die für windreiche Standorte geeignet ist. Sie hat 5 kW Nennleistung und eine Nabenhöhe von 15,5 m. Das Gehäuse der Gondel kann nach Kundenwünschen in unterschiedlichen Farben und Mus­tern gestaltet werden.
Mit der „Easywind 6“ hat die im nördlich Husums gelegenen Langenhorn ansässige Easywind GmbH eine Anlage im Sortiment, die als AC-Anlage (6000 W) und als DC-Anlage (7500 W) verfügbar ist. Das robuste Produkt ist sturmsicher dank einer passiven Pitch-Regelung, die die Blätter bei zunehmendem Wind gleichmäßig in Richtung Fahnenstellung dreht.
Die Kleinwindanlagen der Serie „EEN-Drive 2000.2“ der PSW-Energiesysteme GmbH aus Celle – mit Nennleistungen zwischen 10 und 15 kW – dienen der Erzeugung von Strom, Wärme oder Kälte bzw. zur direkten Nutzung der Rotationsenergie. Die Energie wird mechanisch vom Rotor in den Anlagenfuß übertragen und dann wahlweise an einen Generator mit oder ohne Heizpatrone, Wärmepumpe oder eine Wasserpumpe übertragen.

Autor: Martin Frey ist freier Fachjournalist in Mainz. www.agenturfrey.de

Informationen zum Thema Kleinwindanlagen
Weitere Informationen zu diesem Theme gibt es bei nachstehenden Verbänden
bzw. Institutionen:

• Bundesverband Windenergie: www.wind-energie.de
• Bundesverband Kleinwindanlagen: www.bundesverband-kleinwindanlagen.de
• Kleinwindforum: www.kleinwindanlagen.de

Hersteller (Auswahl)

• Braun Windturbinen GmbH: www.braun-windturbinen.com
• Easywind GmbH: www.easywind.org
• Gödecke Energie- und Antriebstechnik GmbH: www.aerocraft.de
• Heyde Windtechnik: www.heyde-windtechnik.de
• PSW-Energiesysteme GmbH: www.psw-energiesysteme.com
• Solar-Wind-Team GmbH: www.wind-mobil.de
• Superwind GmbH: www.superwind.com
• WES energy GmbH: www.wes-energy.de