Kleinwindanlagen im städtischen Umfeld. Energie ist nicht weg, sie ist nur woanders.

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Hede Hofmeister
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1 Energie ist nicht weg, sie ist nur woanders. 1

2 elektrisch [kwh] Wohnen Haustechnik Heizungsanlage kontrollierte Lüftung Wärmepumpe Gebäudeautomation Energiebedarf thermisch [kwh] Heizung Trinkwarmwasser 2

3 elektrisch [kwh] PV-Anlage Kleinwindanlage Stirlingmotor BHKW Energiegewinnung thermisch [kwh] Solarthermie Geothermie Wärmepumpe BHKW Heizstab Luftkollektoren 3

4 Energiespeicherung elektrisch [kwh] thermisch [kwh] Akkumulatoren Pufferspeicher Heizstab Schwimmbad Solarstrom Kleinwindanlage Solarthermie Geothermie 4

5 Energiebilanz elt. [kwh] KWL WP Wohnen 5

6 Energiebilanz elt. [kwh] 6

7 Energiebilanz elt. [kwh] 7

8 Energiebilanz elt. [kwh] KWEA 1,5 kw WP 8

9 Energiebilanz elt. [kwh] 9

10 10

11 Basisinfos zu Kleinwindanlagen (KWEA) Dezentrale Stromerzeugung mit Eigenstromnutzung. Hoher Leistungsertrag je m² Grundfläche. ca kleine Windkraftanlagen installiert. gute Kombination mit Solarstromanlage und einer Wärmepumpe. Untergeordnete Rolle im deutschen Windmarkt. Zur Zeit noch wenig zertifizierte Anlagen auf dem deutschen Markt. In Großbritannien und den USA werden Kleinwindanlagen viel stärker genutzt. 11

gute Kombination mit Solarstromanlage und einer Wärmepumpe. Untergeordnete Rolle im deutschen Windmarkt.

12 Bauformen und Konstruktionstypen kleiner Windkraftanlagen. 120 Anlagentypen von 85 Herstellern aus 25 Ländern. Marktanteile für Horizontalläufer sind 90 %, die anderen 10 % sind Vertikalläufer. Leistungsspektrum von 0,1 kw bis 55 kw; durchschnittlich 6,6 kw. Rotordurchmesser von 0,5 m bis 20 m; durchschnittlich 5 m. 12

Marktanteile für Horizontalläufer sind 90 %, die anderen 10 % sind

13 Gesamtzahl der installierten KWEA (Anfang 2011)

000 179.000 166.000 60.000 40.000 20.000 0 42.

14 Definition von Kleinwindkraftanlagen Wann ist eine KWEA eine KWEA? 1. Wenn die Rotorfläche 200 m² Windangriffsfläche bietet. [DIN EN :2007] 2. Wenn die Leistung der Anlage 100 kw beträgt. Mikrowindenergieanlagen 0 bis 5 kw - Einfamilienhäuser: Stromnetzanbindung oder Inselsystem. Miniwindenergieanlagen 5 bis 30 kw - Gewerbebetriebe und Landwirte Stromnetzanbindung. Mittelwindenergieanlagen 30 bis 100 kw - Gewerbetriebe und Landwirte Mittelspannungsanschluss. 14

Wenn die Leistung der Anlage 100 kw beträgt.

15 Standortbedingungen Die Anlage sollte in der Nähe eines Verbrauchers aufgestellt werden. Windgeschwindigkeit sollte im Jahresmittel hoch sein. Hauptwindrichtung feststellen. Störungen durch Schattenwurf und Schallemmissionen prüfen. Aufbau- und Wartungsarbeiten beachten.. 15

Windgeschwindigkeit sollte im Jahresmittel hoch sein.

16 Leistung und Ertrag von Kleinwindanlagen Standortabhängige Faktoren (Rauigkeit; exponierte Lage, freies flaches Gelände) Mittlere jährliche Windgeschwindigkeit, Hauptwindrichtung Sicherheit durch Generatorleistung Windmessungen 16

freies flaches Gelände) Mittlere jährliche

17 Mögliche Aufstellungsorte Auf dem Dach, hoher Standort, freie Anströmung; Störungen durch Körperschall und Schattenwurf; Statik ggf. erforderlich. Im Garten/Feld; weniger Störungen; höhere Anlagenleistungen; hoher Mast mit Fundament.. 17

18 Genehmigung und Recht. KWEA s mit maximaler Höhe von 50 m werden nach Landesrecht geregelt. KWEA s in Wohngebieten sind schwieriger durchzusetzen als in Gewerbe- und ländlichen Gebieten. Verfahrensfreiheit für KWEA unter 10 m in vielen Bundesländern, jedoch nicht in Schleswig Holstein. Hier wird die KWEA der technischen Gebäudeausstattung zugeordnet. Die Aufnahme in die LBauO bedarf z.zt. noch zwei Jahre. Einhaltung sämtlicher Bau- und Netzbetreibernormen. D.h. unbedingt eine Baugenehmigung beantragen, um Rechtssicherheit zu haben. 18

Verfahrensfreiheit für KWEA unter 10 m in vielen Bundesländern, jedoch nicht in Schleswig Holstein.

19 Staatliche Förderung für Klein-Windkraftanlagen KWEA s sind im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) festgeschrieben. Die Vergütung für Kleinwind beträgt z.zt. für ,8 ct/kwh und wird in 2014 auf 8,66 ct/kwh gesenkt. Die Laufzeit beträgt 20 Jahre. durch den Selbstverbrauch steigt der Ertrag entsprechend zukünftiger Strompreiserhöhung. Förderprogramme der KfW Kredit von Kleinwindanlagen. Erneuerbare Energien Standard : Prg.Nr 270, 274 als Kredit. Förderprogramme des BMU Förderprogramm für Kommunen, soziale und kulturelle Einrichtungen bis zum Förderprogramme lokaler und regionaler Ebene Energy Contracting: Stadtwerke, regionale Energieversorger und Ökostromanbieter. 19

durch den Selbstverbrauch steigt der Ertrag entsprechend zukünftiger Strompreiserhöhung. Förderprogramme der KfW Kredit von Kleinwindanlagen.

20 Gesamtökonomische Beurteilung der Wirtschaftlichkeit von Kleinwindanlagen ein Vergleich mit der aktuellen Preisentwicklung für Haushaltsstrom bietet sich an. Für kleine Anlagen mit einer Leistung bis 5 kw schlägt der BWE eine Vergütung von 25 cent/kwh vor. Strom durch KWEA kann auf dem Preisniveau von Betrieb- und Wohnstrom generiert werden. Stromgestehungskosten von Kleinwindanlagen sind vergleichbar mit denen von Solarstromanlagen (Photovoltaik) oder sogar niedriger. Vorsicht walten lassen: Anlagen mit geringer Leistung und Masthöhe in dichtbesiedelten Standorten mit geringen, turbulenten Windgeschwindigkeiten sind oft nicht wirtschaftlich. 20

Strom durch KWEA kann auf dem Preisniveau von Betrieb- und Wohnstrom generiert werden.

21 Projektablauf 4-8 Wochen 8-12 Wochen Wochen Konzeption/Bewertung Genehmigung u. Projektentwicklung Umsetzung Betrieb Allg. Standortbedingung - Standortsuche - Generelle Windbedingungen - Rechtl. Rahmenbedingungen Side Assessment - Analyse u. Evaluation potentieller Standorte - Evtl. erstes Gespräch mit Baubehörde - Dachbegehung Machbarkeitsstudie - Standortbeschreibung - Windmessungen (>6 Monate) /Prognose - Kosten/Nutzenanalyse - Potentielle Risiken - Voraussetzungen f. Installation Projektplanung Bauantrag - Amtlicher Lageplan - Bebauungsplan - Auszug aus der Flurkarte - Bauzeichnungen - Baustatische Berechnung - Standsicherheitsnachweis - Ggf. Gutachten - Baubeschreibung - Evtl. Brandschutzkonzept - Ermittlung der Herstellungskosten - Typenprüfung - Sonstige evtl. Genehmigungen - Mobilfunkbetreiber - Straßenaufsicht, Transport und Lieferung Beauftragung aller Gewerke Elektrische Leitungen inkl. Anschluss aller Komponenten GPRS Mobilfunkvertrag / LAN Anschluss Kran für Installation Ggf. Genehmigung f. Absperrung Vorbereitung Dach Installation - Unterkonstruktion / StB-Fundament - angpasster Mast - Turbine - Elektrische Anlagen - Dacharbeiten - Blitzschutz Netzeinspeisung bzw. Eigennutzung Wartung Monitoring via. Fernüberwachung Evtl. Abschluss v. Versicherungen - Blitzschlag - Feuer - Leitungswasser - Sturm - Diebstahl - Vandalismus - Installations- und Wartungsbedingungen (Mastlänge anpassen) - Luftverkehr etc. Vertrag / Kauf der Anlage 21

db(a) Nacht db(a) Industriegebiet 70 70 Gewerbegebiet 65 50 Misch-, Kern-, Dorfgebiet

22 Windmessungen für Kleinwindanlagen Messzeitraum mehrere Monate Mittlere Windgeschwindigkeit Windrichtungshäufigkeit Windstärkenverteilung Flautenhäufigkeit Zulässige Schallimmissionen Tag db(a) Nacht db(a) Industriegebiet Gewerbegebiet Misch-, Kern-, Dorfgebiet Allgemeines Wohngebiet Reines Wohngebiet Kurgebiete, Krankenhäuser, Pflegeanstalten

23 Beispiel: Windrad auf einem Silo 23

24 Beispiel: Windrad auf einem Silo Windstromsimulation 24

25 Beispiel: Windrad auf einem Silo 25

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 26

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