Windkraftanlage bei Sünzhausen Die Nutzung von Windkraft ist eine der ältesten Möglichkeiten, das natürlich vorliegende Energieangebot zu nutzen. Früher wurden hauptsächlich Mühlen mit der Kraft des Windes betrieben, heute wird mit Windkraftanlagen Strom erzeugt. Im Landkreis Freising selbst steht noch keine Windkraftanlage, aber an der Landkreisgrenze bei Sünzhausen. Für einen optimalen Stromertrag muss ein Windrad an einem Ort mit günstigen Windverhältnissen aufgestellt werden. Deshalb sind z.b. Hügel sehr gut geeignet. Da die Windgeschwindigkeit mit der Höhe zunimmt und gleichmäßig bläst, erzeugen Anlagen mit einem hohen Turm mehr Strom. Windkraftanlagen benötigen eine gewisse Mindestwindgeschwindigkeit, um anlaufen zu können. Erst dann erzeugen sie Strom. Um den Wind optimal nutzen zu können, wird das Windrad immer in Richtung des Windes gestellt. Der Rotor treibt einen Generator an (je nach Typ direkt oder über ein Getriebe). Dieser erzeugt ähnlich wie der Dynamo beim Fahrrad Strom, der dann in das Netz eingespeist wird. Die Anlage in Sünzhausen hat eine Nabenhöhe von 98 m und der Rotor hat einen Radius von 35 m. Die Flügelspitze erreicht eine Maximalhöhe von 133 m. Mit dieser Anlage können im Durchschnitt pro Jahr ca. 2,5 Mio. kwh erzeugt werden. (Zum Vergleich die Daten des Windrades auf dem Müllberg in München: Nabenhöhe 66 m, Rotorradius 33 m, Stromerzeugung ca. 2 Mio. kwh) Leider haben die Windkraftanlagen auch Nachteile. Dazu gehören Beeinträchtigung des Landschaftsbildes, Lärm und Schattenwurf. Die Beeinträchtigung des Landschaftsbildes ist Ansichtssache. Die minimale Lärmentwicklung und den Schattenwurf kann man durch die Wahl des Aufstellungsortes in genügender Entfernung von der nächsten Bebauung berücksichtigen.
Neben den Windgeschwindigkeiten ist vor allem die minimale Belästigung von möglichen Anwohnern durch Lärm und insbesondere durch Schatten bei der Wahl des Standortes zu beachten. Die drehenden Rotorblätter erzeugen einen ständig wechselnden Schatten, wenn die Sonne scheint und der Wind weht. Der theoretische Schattenwurf durch Windkraftanlagen auf Wohnhäuser darf jeweils nicht mehr als 30 Stunden pro Jahr und 30 Minuten pro Tag betragen. Zur Visualisierung dieser Bereiche werden Schattenbilder erstellt, die zeigen, in welchen Bereichen sich keine Wohngebäude befinden sollten. Durch eine Schattenabschaltung können diese Bereiche reduziert werden. Sollten im Winter die Flügel vereisen, so wird die Anlage automatisch abgeschaltet. Eine Gefahr durch herunterfallende Eisteile besteht nur unmittelbar unter der Anlage. Daten zur Anlage: Stand: 07.03.10 Standort: Nähe Sünzhausen, Landkreis Pfaffenhofen Funktion: Erzeugung von Strom aus Windenergie Inbetriebnahme: Herbst 2002 Nennleistung: 1.800 kw = 1,8 MW Erzeugter Strom pro Jahr ca. 2,5 Mio. kwh (das entspricht dem Strombedarf von ca. 1000 Haushalten) Nabenhöhe: 98 m Rotordurchmesser: 70 m Betreiber und Ansprechpartner: Herr Huber 08 444/91 53 23
Bau des Turms Der Turm wurde vor Ort mit einer so genannten Gleitschalung in einem Stück gegossen. Bei diesem Verfahren schiebt sich die Arbeitsplattform kontinuierlich" höher. Anlieferung des Generators Das Windrad befindet sich in der Nähe einer Hauptstraße. Das erleichtert den Aufbau enorm, da einige der Teile, aus denen das Windrad zusammengebaut wird, ein sehr hohes Gewicht haben. Im Bild links die Anlieferung der Rotornabe, an der die Flügel befestigt werdend. In der Mitte der Generator, mit 80 Tonnen das schwerste Bauteil.
Kran Die schweren Teile, im Bild die Gondel, werden mit einem großen Kran montiert. Ein kleiner" Kran unterstützt den 800 Tonnen Autokran bei der Montage. Befestigung der Rotoren
Bei ruhigem Wetter wird der Rotor an der Gondel befestigt. Die Flügel bestehen aus Glasfaser, jeder wiegt 5 Tonnen. Der Rotor hat einen Durchmesser von 70 m und wird direkt mit dem Strom erzeugenden Generator in der Gondel verschraubt. Dieser Strom wird in einem Transformator, der sich im Turm befindet, auf eine Spannung von 20.000 Volt gebracht und über ein ca. 1 km langes Erdkabel ins Netz eingespeist. Vier mal im Jahr ist eine Routinewartung und der Monteur muss eine Leiter hochsteigen, die sich im Inneren des Turms befindet. Reparaturen sind normalerweise keine nötig, da Windräder nicht störanfällig sind. Die technische Verfügbarkeit dieses Windrades liegt bei ca. 99%, d.h. dass die Anlage von 100 Tagen, in denen genügend Wind vorhanden ist, 99 Tage läuft. Stromerzeugung Die Rotoren erzeugen im Generator einen Wechselstrom. Aus technischen Gründen wird dieser Wechselstrom oben in der Gondel in Gleichstrom umgewandelt. Der Gleichstrom läuft im Inneren der Anlage in diesen schwarzen Kabeln herunter zum Boden und wird dort, bevor er in den Transformator läuft, wieder in Wechselstrom umgewandelt.
Typischer Jahresverlauf der Stromerzeugung einer Windkraftanlage (Angaben in Prozent des monatlichen Durchschnittsertrages) Die Anlage kann nur laufen, wenn genügend Wind vorhanden ist. Sie benötigt zum Anlaufen eine Mindestwindgeschwindigkeit von 2,5 m/s. Liegt die Windgeschwindigkeit darunter, dann steht die Anlage. Dies ist allerdings nur in 10 % des Jahres der Fall. Wenn die Anlage läuft, erzeugt sie umso mehr Strom, je stärker der Wind weht. Dies ist normalerweise im Winter der Fall. Allerdings kann der Wind auch zu stark wehen. Bei sehr starkem Wind muss die Stromerzeugung eingestellt werden. Dies kommt ca. ein Mal im Jahr vor. In diesem Fall werden die einzelnen Flügel so verdreht, dass sie dem Wind möglichst wenig Angriffsfläche bieten und die Anlage steht. Stromerzeugung im Vergleich zu Photovoltaikanlagen (PV) Photovoltaikanlagen erzeugen typischerweise im Sommer am meisten Strom. In den Wintermonaten, sinkt die Stromproduktion stark ab. Vereinfacht kann man sagen:
Windräder produzieren Winterstrom, Photovoltaikanlagen produzieren Sommerstrom.