Infoblatt Kleinwindkraft

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1 Infoblatt Kleinwindkraft (Stand 8/2012) Seite 1 von 6 e5-programm Infoblatt Kleinwindkraft 1 EINLEITUNG Der Stromverbrauch in Österreichs Haushalten wächst ständig. Um klima- und umweltschädliche Emissionen so gering wie möglich zu halten, sollte dieser zusätzliche Strombedarf mit erneuerbaren Energieträgern gedeckt werden. Wasserkraft ist seit Jahrhunderten eine verlässliche Quelle, Fotovoltaik gewinnt immer mehr an Bedeutung und immer häufiger wird private Kleinwindkraft zum Thema. Grundsätzlich sind Kleinwindkraftanlagen für jedermann zu erschwinglichen Preisen zu haben. Vor der Anschaffung sollte man jedoch die Windbedingungen am gewünschten Standort sehr genau untersuchen, da diese ausschlaggebend für den Ertrag einer Anlage sind. Interessenten sollten sich außerdem dessen bewusst sein, dass handwerkliches Geschick und Spaß am Tüfteln von Vorteil sind, um eine Kleinwindkraftanlage erfolgreich (selbst) zu betreiben. Weitere Hinweise und nützliche Tipps für den Weg zur Kleinwindkraftanlage liefert das vorliegende Infoblatt: 2 ERFOLGSFAKTOREN Kleinwindkraftanlagen werden in unterschiedlichen Leistungsbereichen und für verschiedene Anwendungsbereiche produziert. Die Leistung liegt für Kleinstwindanlagen unter 1,5 kw für Anlagen zur Installation auf Gebäuden zwischen 1,5 und 5 kw und für Anlagen, die den Stromverbrauch eines Haushalts (teilweise) abdecken können, über 5 kw Neben der Leistung sind folgende Faktoren entscheidend für den erfolgreichen Betrieb einer Anlage: Wind In die Energieberechnung geht die Windgeschwindigkeit mit der dritten Potenz ein. Daher ist es nicht nur wichtig zu wissen, wie hoch die mittlere Windgeschwindigkeit ist, sondern auch wie sich die gemessenen Windgeschwindigkeiten über den Zeitverlauf verteilen. Es müssen daher zusätzliche Informationen über die Häufigkeit niedriger oder hoher Windgeschwindigkeiten vorliegen, um die Leistungsdichte des Windes beurteilen zu können. Die mittlere jährliche Windgeschwindigkeit soll mindestens 5,5 m/s betragen. Es ist ratsam, mit Experten die jeweilige Situation zu besprechen und eventuell durch eine Windmessung das Potential abzuklären. Ein subjektiver Eindruck ist meistens zu wenig für eine aussagekräftige Bewertung des Standortes. Vielfach glaubt man einen Standort mit guten Windbedingungen zu haben, in Wahrheit handelt es sich aber nur um Windböen, Turbulenzen und Verwirbelungen. Wenn in der Umgebung schon Kleinwindkraftanlagen erfolgreich betrieben werden, sollten hier Erfahrungswerte eingeholt werden.

2 Infoblatt Kleinwindkraft (Stand 8/2012) Seite 2 von 6 Rotorfläche Mit der Rotorfläche wird der Wind geerntet. Für eine 10 kw-anlage liegt diese typischerweise zwischen 30 und 55 m², je nachdem, ob eine Anlage für einen Standort mit Starkwind oder Schwachwind ausgelegt ist. Außerdem ist wesentlich, dass der Generator in einem Bereich arbeitet, in dem er einen hohen Wirkungsgrad aufweist. Ein unnötig überdimensionierter Generator weist zwar einen hohen Leistungswert aber bei einem Schwachwindstandort einen niedrigen Gesamtwirkungsgrad auf. Eine Anlage sollte daher immer an den Standort angepasst sein. Unter optimalen Voraussetzungen kann mit jährlichen Erträgen zwischen 40 und 200 kwh pro m² Rotorfläche gerechnet werden. Schallemissionen Moderne Anlagen erzeugen wenig Lärm, der Großteil des Geräusches kommt vom aerodynamischen Schall. Es gibt jedoch auch bei Kleinwindkraftanlagen unterschiedliche Erfahrungswerte zu Schallemissionen. Einzelne Hersteller sprechen von einem Geräuschpegel von dem eines normalen Kühlschranks. Andere Messungen gehen von einem Niveau von 5 bis 10 Dezibel über dem Umgebungslärm aus. Relevante Größen sind der Abstand zu den Nachbarn, die Turmhöhe und die Lärmniveau-Unterschiede zwischen den Windgeschwindigkeiten. Es ist zu beachten, dass in der Nacht der Umgebungslärm bedeutend geringer ist und somit die Emissionen des Windrades auffälliger sind als am Tag. Die Einholung von Erfahrungswerten von Referenzanlagen ist daher sehr empfehlenswert. ACHTUNG: Durch falsche Montage an Gebäuden kann es zu Schwingungen und dadurch zu Lärmbelästigung im Gebäudeinneren kommen, d.h. Entkopplung durch Gummipuffer etc. überprüfen. Grundstücksbeschaffenheit und Positionierung des Windrades Es ist zu beachten, dass das Grundstück, auf dem das Windrad errichtet werden soll, baulich dafür geeignet ist. Es sollte sichergestellt werden, dass weder Bäume noch Gebäude Rückstau und Turbulenzen verursachen. Durch den Schattenwurf des Windrades sollen keine Beeinträchtigungen im Umfeld entstehen. Die Kabelführung vom Windrad zum Wechselrichter ist festzulegen. Weiters sollte der Abstand zum Nachbargrundstück größer als 50 m sein und mit den Nachbarn die Akzeptanz des Windrades abgeklärt werden. Folgende Übersicht zeigt stark vereinfacht die möglichen lokalen Situationen sowie Tipps zur Aufstellung (Quelle: Small Scale Wind Energy Technical Report, MET Office, 2008):

3 Infoblatt Kleinwindkraft (Stand 8/2012) Seite 3 von 6 3 STROMERZEUGUNG UND BENÖTIGTE ANLAGENTEILE Stromerzeugung Die Reihe der elektrischen Bestandteile beginnt mit dem Generator. Hier wird die im Wind gespeicherte mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt. Es entsteht Wechselstrom mit einer Spannung, deren Amplitude und Frequenz sich in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit ändern. Daher wird die Spannung gleichgerichtet, das Ergebnis ist Gleichstrom. Im Wechselrichter der Windkraftanlage wird der Strom auf das übliche Maß gebracht (in Europa auf eine Nennspannung von

4 Infoblatt Kleinwindkraft (Stand 8/2012) Seite 4 von Volt und eine Frequenz von 50 Hertz). Damit wird gewährleistet, dass die erzeugte Energie ins öffentliche Niederspannungsnetz eingespeist werden kann. Eine andere Möglichkeit ist die Nutzung des Stroms für Gebäude in Insellage, z.b. Schutzhütten, landwirtschaftliche Nutzgebäude, da mithilfe der vom Windrad produzierten Gleichspannung Akkumulatoren geladen werden können. Benötigte Anlagenteile Windrad mit integriertem Gleichrichter und Überlastschutz Wechselrichter Mast inkl. Befestigung und Sicherung Elektrische Leitungen und Kabelführung von Kleinwindkraftanlage zu Wechselrichter Stromzähler mit zwei Zählwerken (vom Energieversorgungsunternehmen) zuverlässiger Blitzschutz/Erdung Bremsbox (sie reduziert bei Sturm die Generatordrehzahl und somit die Leistung, um die Anlage vor Beschädigungen zu bewahren.) Not-Aus, Abschaltungsmöglichkeit Trockener Raum zur Unterbringung der Technik (Bremsboxen, Wechselrichter) 4 RECHTLICHE UND FÖRDERTECHNISCHE RAHMENBEDINGUNGEN Bewilligung und Genehmigung Zur Installation einer Kleinwindkraftanlage in Salzburg sind insbesondere folgende Rechtsmaterien relevant: Baurecht inkl. Raumordnung und Ortsbildschutz, Naturschutzrecht und Energierecht. Hier die wichtigsten Fakten: Baurecht: Es muss unbedingt Kontakt mit dem/der BürgermeisterIn als Baubehörde erster Instanz aufgenommen werden. Denn laut Salzburger Baupolizeigesetz ist die Errichtung von Kleinwindkraftanlagen ausnahmslos genehmigungspflichtig. Die Gemeinde muss auch darauf achten, dass es zu keiner erheblichen Beeinträchtigung durch die Anlage im Ortsbild kommt. Raumordnung: Ob die bestehende Flächenwidmung innerhalb des Baulandes die Errichtung von Kleinwindkraftanlagen zulässt, muss im Einzelfall abgeklärt werden. Je nach Anlagengröße und Standort ist möglicherweise die Ausweisung einer "Sonderfläche" erforderlich. Eine Einzelbewilligung im Gründland ist für Windkraftanlagen nicht mehr möglich. Naturschutz: Außerhalb des Baulandes ist für die Errichtung von Windkraftanlagen eine naturschutzrechtliche Bewilligung erforderlich. Ob bei der Bewilligung ein vereinfachtes Verfahren ausreicht oder nicht, entscheidet die jeweilige Bezirkshauptmannschaft. Energierecht: Lt. Landeselektrizitätsgesetz bedarf es unter einer Leistung von 10 kw weder einer Anzeige bei der energierechtlichen Behörde (Amt der Salzburger Landesregierung) noch einer elektrizitätsrechtlichen Bewilligung. In allen Bundesländern gilt der Antrag zur Anerkennung als Ökostrom-Anlage durch die Landesregierung, falls die Anlage zur Netzeinspeisung aufgestellt werden soll. In Salzburg ist derzeit eine behördeninterne Vorbegutachtung für eine gänzliche Neuregelung der baurechtlichen Bewilligungserfordernisse für Kleinwindkraftanlagen im Gange. Wann diese Neuregelung vom Landtag beschlossen wird, ist derzeit noch unklar. Für weitere rechtliche Informationen wenden Sie sich an: Amt der Salzburger Landesregierung Abteilung 4 - Lebensgrundlagen und Energie, Referat 4/01 - Allgemeine Rechtsangelegenheiten Fanny-v.-Lehnert Straße 1, 5020 Salzburg landw-recht@salzburg.gv.at, Web:

5 Infoblatt Kleinwindkraft (Stand 8/2012) Seite 5 von 6 Förderung und Stromeinspeisung Derzeit gibt es keine Förderungen für Kleinwindkraftanlagen von Land oder Bund, es besteht jedoch die Möglichkeit, den Strom aus privaten Anlagen für den Eigenverbrauch zu nutzen und den Überschuss in das öffentliche Stromversorgungsnetz einzuspeisen. Wenden Sie sich an Ihr Energieversorgungsunternehmen, um einen Netzzugangsvertrag abzuschließen. Das nötige Formular Datenblatt Erzeugungsanlage der Salzburg Netz GmbH finden Sie unter Nach Fertigstellung der Anlage ist eine Fertigmeldung des Elektrikers notwendig. Anschließend erfolgt ein Zählertausch. Es wird ein Zähler mit zwei Zählwerken installiert, damit bei einer Einspeisung der Zähler nicht rückläufig ist. Hinweis: Informieren Sie sich in Ihrem Gemeindeamt über eventuelle Gemeindeförderungen. 5 AUSWAHL DES ANBIETERS UND DES FABRIKATS Für private Nutzer gibt es am Markt noch nicht sehr viele Anbieter, dadurch ist die Auswahl stark begrenzt. Folgende Punkte können hilfreich bei der Auswahl eines Anbieters/Produkts sein: Achten Sie darauf, dass die Nennleistung der Windkraftanlage nicht bei extrem hohen Windgeschwindigkeiten angegeben wird! Werte, die 13 m/s bei Weitem übersteigen sind sinnlos, da diese Geschwindigkeiten selten erreicht werden. Ist das Unternehmen seriös? Informieren Sie sich genau über Anlagen des Herstellers, die bereits in Betreib sind. Tests zeigen, dass oft bei relevanten technischen Aspekten wie der nötigen Start- Windgeschwindigkeit und der Leistung, nicht haltbare Aussagen getroffen werden. Bedenken Sie, dass entgegen mancher Behauptungen von Herstellern eine komplette Stromversorgung oder sogar die Beheizung eines ganzen Hauses mit Windrädern bis 2 kw undenkbar ist. Die angegeben Jahreserträge sind oft unrealistisch. Gibt es belegbare Daten zur Leistungskurve? Bedenken Sie, dass die Leistungskurven gerne im Windkanal gemessen werden, wo es 100% laminare Anströmungsverhältnisse gibt und die Turbulenzen nicht abgebildet werden. Wie hoch sind die Volllaststunden beziffert? (Realistisch sind 300 bis Stunden) Überprüfen Sie, wie sich die Anlage in Bezug auf Lärmemissionen verhält. Sind Schallmessungen vorhanden? Welcher Wechselrichter wird verwendet? Billige Produktionen führen schnell zu Anlagenausfällen. Wie sieht es mit der Garantie aus? Wie lange läuft sie, welche Schäden werden gedeckt (Blitz, Abnützung etc.)? Sind Ersatzteil-Lieferung und Wartung auch in ein paar Jahren noch realistisch? Die Firma SOLAR-WIND-TEAM GmbH führte weltweit Tests verschiedener Fabrikate und Hersteller durch. Fachbücher und Tests sind unter und verfügbar. Bildquelle:

6 Infoblatt Kleinwindkraft (Stand 8/2012) Seite 6 von 6 6 CHECKLISTE: VORGEHENSWEISE BEI DER PLANUNG UND ERRICHTUNG Visuelle Standortbewertung Höhenlage Umgebende Hindernisse Hauptwindrichtung, Platzierung in Bezug auf Hauptwindrichtung Windstärke und Häufigkeit von Windrichtungsänderungen Vermeidung von turbulenten Zonen Frei stehend oder Dachmontage Turbinenwahl Schwach-/Starkwindturbine Installationsvoraussetzung: Mechanische Belastungen, Netz- oder Inselbetrieb Maximierung der Masthöhe Zertifizierung Leistungskurve Lärmgutachten Nennleistung (abhängig von Bauordnung, Eigenstrombedarf, Einspeisetarif) Bestimmung der vorherrschenden Windgeschwindigkeiten Messung Vorhandenen Daten (Meteorologie) Ermittlung des Energieertrages der Turbine Berechung mittels Leistungskurve und Windverteilung - Aufgrund von Stillstandszeiten (Wartung, Windspitzen) und Verlusten können vom berechneten Ergebnis 5 bis 15 % abgezogen werden. Rechtliche Voraussetzungen am Standort: Baurechtliche Genehmigung einholen Flächenwidmung, Ortsbildschutz, Naturschutz Anrainerrechte Wirtschaftliche Betrachtungen Ertragsberechung, Amortisationsberechnung Sonstiges Statische Berechungen (Mast, Dach) Vorkehrungen bei Inselbetrieb: Speichermöglichkeiten Vorkehrungen bei Netzbetrieb: Abklärung mit Netzbetreiber 7 WEITERFÜHRENDE INFORMATIONEN Mehr über Kleinwindkraft: Planungsbüros (Mitglieder der IG Windkraft): Leitfaden der AEE NÖ-Wien Empfehlungen für Kleinwindkraftanlagen :