Chancen und Risiken der Kleinwindkraft für NÖ Gemeinden. Fachbereich: Nachhaltige Energiewirtschaft, Josef Walch

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1 Chancen und Risiken der Kleinwindkraft für NÖ Gemeinden Fachbereich: Nachhaltige Energiewirtschaft, Josef Walch

2 Energiewirtschaft am FHWN Campus Wieselburg Energiekonzepte regional, kommunal Potentialstudien, Kommunikationskonzepte, LCA Analysen, Projekte: Energiekonzepte (Scheibbs, Purgstall, Wieselburg, Traisen, Ober-Grafendorf, Eisenstraße, Moststraße, Mostviertel Mitte, Holistic Mödling - EU Projekt) Betriebliches/kommunales Energiemanagement Wärme und Stromversorgung Industrie und Gewerbe Energie- und Umweltmanagement Markt- und Konsumentenforschung Projekte: Cool Peak, Motivstudie Heizsysteme, Biogas Akzeptanz, Produktentwicklung Projekte: Carport & PV, Finanzierungs-, Beteiligungsmodelle, 2

3 Spezialisierung Nachhaltige Energiewirtschaft Energietechnik Energierecht Energie Märkte Josef Walch 3

4 Spezialisierung Bioenergietechnik (NEU ab WS11/12) Rohstoffkunde, -logistik Umwandlungstechnologien Bioenergie-Märkte Josef Walch 4

5 Agenda 8 Fragen und Antworten zur Kleinwindkraft 1. Was ist eine Kleinwindkraftanlage? 2. Welche rechtlichen Rahmenbedingungen gelten in NÖ? 3. Wird Kleinwindkraft in NÖ gefördert? 4. Wann ist ein Standort für Kleinwindkraft geeignet? 5. Wie viel Energie steckt im Wind? 6. Wie windig muss ein Standort sein? 7. Welche Wirkungsgrade haben Kleinwindkraftanlagen? 8. Wie viel kosten Kleinwindkraftanlagen? Fazit => Chancen und Risiken der Kleinwindkraft für Gemeinden 5

6 1. Was ist eine Kleinwindkraftanlage? IEC (Internationale Elektrotechnische Kommission) 70 kw installierte Leistung (IEC :2006 = Rotorfläche < 200 m² bei 350 W/m² Rotordurchmesser = 16 Meter) Deutscher Bundesverband für Windenergie <= 100 kw installierte Leistung Rechtlich begründete Definition in NÖ < 20 kw Engpassleistung 6

7 2. Welche rechtlichen Rahmenbedingungen gelten in NÖ? NÖ Bauordnung Baubewilligung Bauplan, Lageplan, Schaltplan, Naturschutzgesetz Anlagen außerhalb des Siedlungsgebiets benötigen eine Genehmigung der Bezirksverwaltungsbehörde Projektantrag: Anlagenstandort, Anlagentyp (WKA = Bauwerk) Parteienstellung hat die Gemeinde und Umweltanwaltschaft Vorsicht in Natura 2000 Schutzgebieten, Naturdenkmälern, etc. Genehmigungskosten rd. 200,-- (Bescheid) Elektrizitätswesengesetz Anlagen größer 20 kw bedürfen einer Genehmigung Raumordnungsgesetz Anlagen größer 20 kw bedürfen einer Genehmigung/ Widmung 7

8 3. Wird Kleinwindkraft in NÖ gefördert? Ökostromtarif - 9,7 Cent/kWh auf 13 Jahre garantiert! Umweltförderung im Inland der Kommunalkredit Public Consulting Förderung für stromproduzierende Anlagen Fördergegenstand: Stromerzeugungsanlagen zur Eigenversorgung Windkraft- und Biogasanlagen die nicht ins öffentliche Elektrizitätsnetz einspeisen Fördersatz: 30% der umweltrelevanten Kosten Umweltrelevanten Investitionskosten mind Euro 8

9 4. Wann ist ein Standort für Kleinwindkraft geeignet? Turbulenzen Verluste! Hindernisse Turbulenzen Quelle: ETH Zürich 9

10 4.1 Grundregel 1, keine Turbulenzen auf der Rotorebene! , Josef Walch Quelle: AEE 10

11 4.3 Grundregel 2, je höher desto besser! Quelle: Crome, H. 11

12 4.2 Standorte im bebauten/ bewachsenen Gebiet Quelle: Crome, H. 12

13 4.4 Sonstige Standortfaktoren Entfernung zum Stromverbraucher, Netzanbindung Überschusseinspeisung (Amortisation), Leitungskosten, Spannungsabfall Entfernung zum Nachbarn und dessen Zustimmung Windaufkommen am Standort!! 13

14 5. Wie viel Energie steckt im Wind? Die abgegebene Leistung einer Windkraftanlage hängt ab von der: 1. Rotorflache der Anlage [m²] 2. Windgeschwindigkeit (^3) 3. Leistungsbeiwert (Wirkungsgrad) 4. Luftdichte [kg/m³] 14

15 5.1 Energie des Windes Windkraftanlagen wandeln die Bewegungsenergie des Windes in mechanische Energie und anschließend in elektrische Energie um! Die Leistung einer Windkraftanlage: P = 0,5 * Dichte * Rotorfläche * Geschw. ^3 * Leistungsbeiwert P = 0,5 * ρ * A * v³ * cp Achtfache Leistung bei Verdoppelung der Windgeschwindigkeit!! 15

16 5.2 Abgegebene Leistung, 5 Meter Rotordurchmesser, Leistungsbeiwert (=Wirkungsgrad) 0, Ohne Wind kein Strom!! Watt Windgeschwindigkeit m/s 16

17 6. Wie windig muss ein Standort sein? Windgeschwindigkeit in 50 m Höhe Windkarten haben im Fall der Kleinwindkraft nur bedingt eine Aussagekraft! Quelle: Land NÖ, aus Kaltschmitt und Neubarth 17

18 6.1 Windgeschwindigkeit in 70 m Höhe 18

19 6.2 Windmessung über 1 Jahr auch bei Klein WKA Schalenkreuz Anemometer Martin Gosch B.A. 19

20 6.3 Windmessung Ausrüstung 20

21 6.4 Windmessung Ergebnisse Windaufkommen Anteil [%] 30% 25% 20% 15% 10% Messzeitraum: Sept bis Juni 2009 = 286 Tage Durchschnittliche Windgeschwindigkeit = 2,7 m/s Anteil [Stunden] 5% 0% Windklasse [m/s]

22 7.1 Welche Wirkungsgrade haben Windkraftanlagen? H-Rotor und 3 x 200 Watt Anlage der Fa. Gollner H-Rotor Darrieus Rotor Verwirbelungen!! Quelle: kleinwindanlagen.de Quelle: ökoenergie, Heft 79, Juni

23 7. Welche Wirkungsgrade haben Windkraftanlagen? Keine Verwirbelungen!! Quelle: Fa. Schachner, Seitenstetten 23

24 7.2 Welche Wirkungsgrade haben Windkraftanlagen? Auftriebsläufer! Quelle: Erich Hau 24

25 8. Was kosten Kleinwindkraftanlagen? Zwischen 3.000,-- und 7.000,- pro Kilowatt installierter Leistung Eine 5 Kilowatt WKA kostet ,-- bis ,-- Euro Stromerzeugung => kwh/jahr Mittler Stromverbrauch der Haushalte = kwh/jahr 25

26 Chancen und Risiken der Kleinwindkraft für Gemeinden Chancen: Kleinwindkraft ist eine weitere Möglichkeit der Stromerzeugung! Technologie mit geringer Umweltauswirkung und -risiko Beschäftigungseffekte (Anlagenbauer, Elektroinstallateure, ) Imagebildung Risiken: Unstimmigkeiten in der Bevölkerung (Nachbarschaft) Weitere Informationen 26

27 Veranstaltungshinweis Gehen uns die Hackschnitzel aus? Regionale Bioenergiemärkte, Einblicke und Perspektiven Dienstag, 31. Mai 2011, 19:00 Uhr, Audimax Referent: Josef Streisselberger MSc. 27

28 Vielen Dank 28

29 Literatur und Quellenverzeichnis (1) Quaschnig, Volker: Regenerative Energiesysteme, Technologie, Berechnung, Simulation. 3. Auflage.Hanser Verlag. München und Wien: 2003 (2) Crome, Horst: Handbuch Windenergie Technik, Windkraftanlagen in handwerklicher Fertigung. Ökobuch Verlag. Freiburg: 2004 (3) Neubarth, Jürgen/ Kaltschmitt Martin; Erneuerbare Energien in Österreich. Springer Verlag. Wien: 2000 (4) Internet: (1) BWEA: , Josef Walch 29