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08.05.2020 | Windenergie | Im Fokus | Onlineartikel

Kleinwindanlage nutzt Solarstrom für kontinuierliche Produktion

Autor:
Frank Urbansky
2:30 Min. Lesedauer

Kleinwindanlagen führen ein Nischendasein. Ein amerikanisches Startup kombinierte die Technologie mit Photovoltaik und ermöglicht so eine kontinuierliche Stromproduktion für abgelegene Verbraucher.

Zur Eigenstromerzeugung sind in Deutschland vor allem Photovoltaikanlagen und Blockheizkraftwerke gebräuchlich. Kleinwindanlagen zählen bisher nicht dazu. "Als Kleinwindanlagen gelten nach IEC 61400-2 (2006) Anlagen mit einer überstrichenen Rotorfläche von unter 200 m2 und einer flächenspezifischen Leistung von bis zu 350 W/m2. Damit ergibt sich eine obere Leistungsgrenze von 70 kW", definiert diese Anlagen Springer Vieweg-Autor Jörg Scheffler in seinem Buchkapitel Technologien dezentraler Stromerzeugung auf Seite 108.

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Technologien dezentraler Stromerzeugung

Für die dezentrale Elektroenergieerzeugung stehen eine Reihe von Technologien zur Verfügung. Das folgende Kapitel stellt Fotovoltaische Energiewandler Windkraftanlagen Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen Biomasseanlagen und Kleinwasserkraftanlagen vor.

Dabei können sich Windanlagen und Photovoltaik im kleinen Bereich auch wunderbar ergänzen. Denn Photovoltaik produziert vor allem im Sommer und teils in den Übergangszeiten Strom, Windkraftanlagen den Großteil im sturmreichen Winter.

Ausreichend auch für kleine Handwerksbetriebe

Diesen Gedanken hat ein Startup aus den USA aufgegriffen. SkyWolf aus dem Bundesstaat New York kombiniert kleine Windkraftturbinen mit Solarmodulen. Diese umkleiden die Turbine quasi als Mantel. Der 3,5 kW leistende Generator kann bis zu 30 kWh Strom täglich erzeugen. Das wiederum reicht für Einfamilienhäuser oder kleine Handwerksbetriebe. Selbst das Laden eines E-Autos ist da noch mit drin.

Die Anlagenhöhe liegt unter acht Metern, die Turbine läuft schon bei geringen Windgeschwindigkeiten ab 1,5 m/s. Aufgrund ihrer baulichen Eigenschaften ist sie in einigen deutschen Bundesländern genehmigungsfrei zu errichten.

Geringe Geräuschkulisse

Dank der geringen Geräuschhöhe von 25 dB sind die Anlagen kaum zu vernehmen. Und sie sind bis 295 km/h sturmfest – Geschwindigkeiten, die gerade in Regionen des mittleren Westens oder an den Ost- und Südküsten der USA erreicht werden. Die Anlage ist weitgehend wartungsfrei, weswegen der Hersteller auch 20 Jahre Garantie vergibt. Zudem ist sie durch ihren Aufbau ungefährlich für Vögel und Fledermäuse. Die mittlere Amortisationszeit liegt nach Angaben des Unternehmen bei 14 Jahren.

Eines der Projekte, die bereits mittels der Hybrid-Wind-PV-Anlagen realisiert wurden, ist ein Milchhof der Cottonwood Dairy Farm, ebenfalls im Bundestaat New York. Hier wurden für 300 Kühe fünf Melkroboter angeschafft, die den Stromverbrauch drastisch in die Höhe trieben. Deswegen suchten die Eigentümer eine Lösung zur Eigenversorgung mit Strom und fanden sie in zwei dieser Wind-PV-Turbinen.

Die USA und Großbritannien sind generell Vorreiter bei Kleinwindanlagen. Nach Prognosen der World Wind Energy Association (WWEA) soll bis 2020 die Leistung der weltweit installierten Kleinwindanlagen auf 5.000 MW klettern. Lösungen wie die von Sky Wolf könnten diesen Boom noch weiter befördern. Denn: "Kleinwindkraftanlagen (KWA) können die heute angestrebte hohe Selbstversorgungsrate von regenerativ erzeugtem Strom ggf. unterstützen. Voraussetzung ist z. B. eine nicht windschwache Klimazone und eine ausreichende Höhe über Grund der angeordneten Windräder", beschreibt Springer Vieweg-Autor Dirk Bohne in seinem Buchkapitel Elektrotechnik auf Seite 529 Sinn und Voraussetzungen dieser kleinen Stromerzeuger. 

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