Windenergie beim Eigenheim nutzen: Das musst du über Windkraftanlagen für dein Haus wissen

Neben Sonnenenergie ist die Windenergie für alle frei verfügbar. Im privaten Bereich kommen sogenannte Kleinwindkraftanlagen bis max. 10 m Höhe zum Einsatz. Aber lohnt sich eine Windkraftanlage für den privaten Gebrauch? Wir beantworten die wichtigsten Fragen zum Thema Windkraft.

Die Verwendung von Windkraft hat eine jahrhundertelange Tradition in Europa. Die Steprather Mühle in Walbeck ist die älteste noch voll funktionstüchtige Windmühle zum Mahlen von Mehl in Deutschland und stammt aus dem 15. Jahrhundert. Die ersten Versuchsanlagen für Elektrizität aus Windkraft wurden Ende des 19. Jahrhunderts errichtet. Seitdem wurde die Technologie immer weiterentwickelt und im Jahr 2021 produzierten 28.230 Windräder 20% des deutschen Stroms. Diese Windräder sind größtenteils über 200m hoch. Nur ein ganz kleiner Anteil von Windrädern, sogenannte Kleinwindkraftanlagen, werden privat betrieben. Dabei kann Windkraft einen Beitrag zur autarken Stromproduktion leisten.

• Wie funktioniert eine Kleinwindkraftanlage?
• Was muss bei der Planung einer Kleinwindkraftanlage beachtet werden?
• Dürfen in Wohngebieten Windräder aufgestellt werden?
• Wie viel kostet eine Kleinwindkraftanlage?
• Lohnt sich eine Kleinwindkraftanlage?

Wie funktioniert eine Kleinwindkraftanlage?

Eine Kleinwindkraftanlage funktioniert ähnlich wie ein Dynamo. Die Rotoren erzeugen eine Drehbewegung, die einen Generator antreiben und dadurch Strom erzeugen. Es gibt um eine horizontal oder eine vertikal angeordnete Achse rotierende Windräder. Die meisten Anlagen drehen sich um eine horizontale Achse. Diese haben den Nachteil, dass sie in den Wind gedreht werden müssen. Vertikal angeordnete Windräder laufen bei jeder Windrichtung, sind weniger anfällig für starke Böen, arbeiten leiser, erzeugen kaum Vibration, aber haben einen geringeren Wirkungsgrad.

Genau wie Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) hat Windkraft witterungsbedingte Leitungsschwankungen, allerdings sind sie nicht tageszeitabhängig und können so im Idealfall 24 Stunden am Tag Strom produzieren.

Zurzeit wird viel daran geforscht bzw. gearbeitet, dass der überschüssige Strom aus Windenergie zur Wasserstoffherstellung verwendet wird, um diesen dann in Zeiten der Windstille zu verstromen. Das hat einen Wirkungsgrad von 60-85%

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Was muss bei der Planung einer Kleinwindkraftanlage beachtet werden?

Nicht jeder Standort ist für eine Kleinwindkraftanlage geeignet. Die Standorthürden für Windkraftanlagen sind wesentlich höher als für PV-Anlagen. Deswegen ist der erste Schritt bei der Planung die Analyse des Standortes. Ein Windrad bringt erst ausreichend Leistung ab Windgeschwindigkeiten über 10m/s. Dies kann bei einer Windmessung überprüft werden. Damit diese Windgeschwindigkeiten erreicht werden, muss die Freifläche um das Windrad ausreichend groß sein oder das Windrad ausreichend hoch sein. Umliegende Häuser und Wälder können entweder direkt oder über Verwirbelungen den Windertrag schmälern. Die Regel lautet hier, dass je höher und freier eine Kleinwindkraftanlage installiert wird, desto mehr Strom kann produziert werden.

Bei der Installation auf einem Dach muss ein Statiker oder eine Statikerin hinzugezogen werden. Die Windräder sind nicht sehr schwer, aber die Vibrationen können der Bausubstanz schaden.

Bei der Standortsuche muss ebenfalls beachtet werden, dass Windräder durch die Rotationen Geräusche verursachen. Die Anforderungen für die Geräusche können in der TA Lärm nachgelesen werden. Dahingehend sollte die Lage der Kleinwindkraftanlage so geplant werden, dass diese gut zugänglich für Wartungen ist. Ein gut geplantes und gewartetes Windrad produziert in der Regel weniger Geräusche.

Eine Kleinwindkraftanlage muss beim Stromnetzbetreiber und der Bundesnetzagentur angemeldet werden. Zusätzlich muss die Anlage versichert werden. Das kann ggf. über eine Erweiterung einer bestehenden Gebäude- und Haftpflichtversicherung erfolgen.

Wenn zusätzlich eine PV-Anlage betrieben werden soll, ist es wichtig, sich hinsichtlich einer möglichen Gewerbeanmeldung beraten zu lassen.

Dürfen in Wohngebieten Windräder aufgestellt werden?

Windräder bis zu 10 m Höhe sind in den meisten Bundesländern genehmigungsfrei. Dies sollte aber unbedingt individuell überprüft werden, weil jedes Bundesland eigene Regelungen hat.

Aufgrund des Windertrages und der möglichen Geräusche sollten Standorte innerhalb von Gemeinden bzw. Wohngebieten gut durchdacht sein, denn Nachbargebäude können den Windertrag merklich schmälern. Bei Neubauten lohnt sich ein Blick in den Bebauungsplan, ob die Grundstücke groß genug sind bzw. das Baufeld der Nachbargrundstücke günstig angeordnet ist. Wer auf jeden Fall ein Windrad aufstellen will, sollte das bei der Grundstückssuche beachten.

Wie viel kostet eine Kleinwindkraftanlage?

Für Einfamilienhäuser ist die typische Größe ca. 1 bis 1,5 Kilowatt. Diese Anlagen sind ab 3.000 Euro erhältlich. Die hohen Kosten pro Kilowatt liegen vor allem daran, dass Kleinwindkraftanlagen durch die hohen Standortansprüche ein Nischensegment bilden. Die Preis- und Qualitätsunterschiede sind sehr breit gestreut. Günstige Online-Angebote sollten kritisch betrachtet werden, denn dort stimmen oft die Leistungsangaben nicht und die Qualität der Produkte ist sehr schlecht. Zu den Anschaffungs- und Installationskosten müssen die Kosten für eine Windmessung eingeplant werden. Hinzu kommen jährliche Betriebskosten, wie die Versicherung, Wartung und Verschleißteile.

Gefördert werden Kleinwindkraftanlagen über die Einspeisevergütung, die der von PV-Anlagen entspricht. Zusätzlich kann über das KfW Programm 270 „Erneuerbare Energien Standard" ein günstiger Kredit beantragt werden.

Lohnt sich eine Kleinwindkraftanlage?

Da die Einspeisevergütung immer weiter sinkt, sollte die Anlage mit einem Batteriespeicher auf Eigenverbrauch optimiert werden. Das bringt zusätzlich Kosten mit sich. Durch die geringe Leistung der Anlagen kann so der Preis für ein Kilowatt unverhältnismäßig hoch werden.

Leider gibt es auch einige unseriöse Informationsquellen im Internet. Z.B. sind Werbeversprechen mit besonders hohen Leistungen in den meisten Fällen unseriös, denn die Anlagen können nicht mehr Energie aus dem Wind holen, als drin ist. Die Ausbeute von Wind wird mit dem Faktor 8 berechnet, d.h. doppelte Windgeschwindigkeit erbringt 8-fachen Ertrag, halbe Windgeschwindigkeit liefert 1/8 Ertrag. Daher ist auch die Nennleistung in den meisten Fällen nicht aussagekräftig, da der Windertrag vor Ort zählt.

Die Verbraucherzentrale erklärt in ihren Empfehlungen für Kleinwindkraftanlagen, dass sich Kleinwindkraftanlagen für Privatpersonen in den meisten Fällen nicht rechnen. Daher sollte das Projekt vor der Anschaffung genau durchgerechnet werden.