Spätestens die nach Ausbruch des Ukraine-Krieges eingetretene Energiekrise hat autarkes Wohnen zu einem geflügelten Wort gemacht. Seither wollen Eigentümer einer Immobilie wissen, wie sie sich unabhängig von fossilen Energieträgern machen können. Ein weiterer Baustein neben Photovoltaik, Solarthermie, Erdwärme oder Strom aus Biomasse: Windenergie durch Kleinwindräder. Der Fröndenberger Bürgerenergieverein Renergie Ruhr-Hellweg um seinen Vorsitzenden Bernd Molitor hat eine Studie für die optimale Nutzung dieses Stromerzeugers ausarbeiten lassen.
Warum gab es überhaupt eine Studie?
Renergie Ruhr-Hellweg hatte im Rahmen eines Vereinsprojekts eine Photovoltaik-Anlage mit Batteriespeicher installiert und diese Anlage an den Betreiber vermietet. Der Betreiber heizt seine Gebäude mit einer Wärmepumpe mit geothermischer Nutzung. Ebenso wurde eine Wallbox für ein E-Auto errichtetet.
Durch den dadurch erzeugten Strom können neben dem Laden eines E-Autos durch die Wallbox, Gebäude beheizt und Warmwasserversorgungen gewährleistet werden. Die Kopplung von Wärmepumpe und PV-Anlage ist von Frühling bis einschließlich Herbst äußerst zielführend hat jedoch im Winter nur einen geringen Nutzen. Die maximale Stromerzeugung erfolgt im Sommer, der maximale Verbrauch ist jedoch im Winter – wenn die Sonne viel seltener scheint.
Wie könnte ein Kleinwindrad helfen?
Überschüssige Energie konnte bei dem Pilotprojekt nur bedingt und bestenfalls für den nächsten Tag gespeichert werden. So musste die überschüssige Energie im Sommer ins Netz eingespeist und das Stromdefizit im Winter durch die Strombeziehung aus dem Netz ausgeglichen werden. Für die Wärmepumpe blieb aber im Winter gar kein Strom übrig.
„Im dicksten Winter ist so wenig Sonne da, dass ich den produzierten Strom schon im restlichen Haus verbrauche“, weiß Bernd Molitor, der privat in den eigenen vier Wänden ebenfalls PV-Anlage und Wärmepumpe einsetzt.
Die Behauptung, der durch Photovoltaik auf dem Hausdach erzeugte Strom reiche locker auch für den Betrieb der Wärmepumpe aus, sei „Unsinn“.
Das Defizit könnte durch ein Kleinwindrad kompensiert werden, da dieses am meisten Strom zwischen November und Februar produziert.
- Der Bürger-Energieverein Renergie Ruhr-Hellweg e.V. lädt zu einem Vortrag mit dem Titel „Die Energiewende zu Ende gedacht – was wird sich für uns ändern?“ von Professor Dr.-Ing Olaf Goebel von der Hochschule Hamm-Lippstadt ein.
- Die Veranstaltung findet am Donnerstag, 21. September, um 19 Uhr in der Aula der Gesamtschule Fröndenberg statt. Der Eintritt ist frei.
- Zum Vortrag schreibt Professor Goebel: „Deutschland soll bis 2045 ohne fossile Brennstoffe auskommen. Bis dahin sind es nur noch 22 Jahre. Wenn wir damit ernst machen, dann stehen wir vor dem größten Wandel in unserer Volkswirtschaft seit dem Beginn der Industrialisierung. Der Vortrag befasst sich mit der Frage, welche Veränderungen damit auf die Wirtschaft und auf jeden Einzelnen von uns zukommen.“
- Vor dem Vortrag wird der Verein über die aus dem Regionalbudget der Leader-Region „Börde trifft Ruhr“ mit 8460 Euro (80 Prozent) geförderte Studie berichten, die die Kopplung eines Kleinwindrades mit einer bestehenden PV-Anlage mit Batteriespeicher untersuchte. Weitere Infos unter www.renergie-ruhr-hellweg.de.
Wie ging die Studie vor?
Über drei Monate haben die Ersteller der Studie Windgeschwindigkeiten in verschiedenen Höhen gemessen. Die Fragestellung dabei war: „Lohnt sich ein Windrad?“, erläutert Hans-Jürgen Karnatz von Renergie.
Die Flügel mussten zudem unterschiedlich ausgerichtet werden, um eine derart hohe Windkraft- bzw. Stromausbeute zu erzielen, dass der von der Wärmepumpe benötigte Bedarf gedeckt werden konnte. Der im Winter fehlende Sonnenstrom musste also mindestens kompensiert werden.
Zu welchem Ergebnis kommt die Studie?
Bei einer Nabenhöhe von 15 Metern stellte sich der Wind am beständigsten heraus, besser als auf der ebenfalls erprobten Höhe von zehn Metern. Die Flügelspitzen des Windrades reichen damit noch ein paar Meter weiter in die Umgebung bzw. in die Höhe.
Untersucht worden sind Windkraftanlagen mit Nennleistungen von 10 KW, 7,5 KW und 5 KW. Die 10-KW-Anlage deckt den ermittelten Bedarf der Wärmepumpe in dem Pilotprojekt.
Zu berücksichtigen ist stets, dass das Windrad nicht von Windschatten, etwa eines Waldes, einer Geländeerhebung oder des Haues, beeinflusst werden darf, weil sich dann die Stromausbeute gravierend verringern kann.
Die Wärmepumpe verbrauche im Haus den meisten Strom, der aber von der PV-Anlage eben nicht ausreichend erzeugt werde. „Genau diese Lücke kann das Windrad ausfüllen“, fasst Bernd Molitor das Ergebnis der Studie zusammen.
Wo wird das Kleinwindrad angebracht?
Immer auf einem separaten Mast. In keinem Fall könne man das Windrad auf dem Gebäude installieren, weil es zu statischen Problemen kommen könne. „Außerdem ist das Haus allein schon eine Bremse für den Wind“, weiß Hans-Jürgen Karnatz.
Die Studie hat sich nicht mit der Frage befasst, in welchen Einzelfällen ein Kleinwindrad genehmigungsfähig ist. Derzeit müsse man davon ausgehen, dass ein Mast mit Rotor und Flügeln im Außenbereich, also vornehmlich neben Hofgebäuden oder sonstigen einzeln stehenden Wohnbauten, installiert werden darf. Erst kürzlich hatte der NRW-Landtag aber das bis dahin pauschal geltende 1000-Meter-Abstandsgebot zu Wohnsiedlungen abgeschafft. Unter strengen Voraussetzungen können Windenergieanlagen künftig auch näher an Wohnhäuser heranrücken.
