Wusstest du, dass du als Privatperson nicht nur über Photovoltaik- oder Solaranlagen eigenen Strom produzieren kannst? Eine Windkraftanlage für Zuhause bietet die selbe Möglichkeit und wirkt sich zeitgleich positiv auf den Klimaschutz aus. Allerdings sieht man Kleinwindanlage momentan noch eher selten auf privaten Grundstücken, obwohl sich Wind als eine sehr verlässliche Energiequelle darstellt. Wichtige Informationen rund um das Thema Windkraft für dein Zuhause und was du beim Kauf beachten solltest habe ich in diesem Artikel zusammengefasst.
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- Je nach Windbedingungen und Standort, kannst du mit einer Kleinwindkraftanlage 30-80 % des Strombedarfs eines durchschnittlichen Haushalts decken
- Es wird zwischen Mikro-Windkraftanlagen und Klein-Windkraftanlagen unterschieden
- Du kannst zwischen horizontalen und vertikalen Anlagen wählen
- Der erzeugte Strom wird in einer 12 Volt Batterie gespeichert und über einen Wechselrichter bei Bedarf an das Haus abgegeben
- Bevor du eine Anlage aufstellst musst du die Gesetzeslage prüfen
Was ist ein Windkraftwerk für Zuhause?
Ein Windkraftwerk für Zuhause, auch bekannt als Kleinwindkraftanlage, ist eine Windturbine, die auf einem Hausdach oder einem Grundstück aufgestellt wird, um Strom für den eigenen Bedarf zu erzeugen. Im Gegensatz zu großen Windkraftanlagen, die oft in Windparks aufgestellt werden, haben Kleinwindkraftanlagen eine geringere Leistung und sind für den Betrieb in Wohngebieten ausgelegt.
Die meisten Kleinwindkraftanlagen haben eine Leistung von weniger als 10 Kilowatt und können je nach Windbedingungen und Standort etwa 30-80 Prozent des Strombedarfs eines durchschnittlichen Haushalts decken. Es gibt verschiedene Arten von Kleinwindkraftanlagen, die sich in Größe, Form und Technologie unterscheiden können. Einige sind horizontalachsig und ähneln den großen Windkraftanlagen, während andere vertikalachsig sind und eine andere Funktionsweise haben.
Jedoch ist sind Kleinwindkraftanlagen nicht für jeden Haushalt oder jeden Standort geeignet. Bevor du dich für eine derartige Anlage entscheidest, solltest du den Energiebedarf und die Windbedingungen am Standort genau prüfen und dich auch über mögliche Genehmigungen und Einschränkungen informieren. Augenmerk solltest du auch auf die Wahl eines qualifizierten Installateurs legen, damit sichergestellt ist, dass die Anlage ordnungsgemäß installiert und gewartet wird.
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Windkraftanlage für Zuhause: Welche Windräder gibt es?
Scheint die Sonne wenig oder bei Nacht stellen windbetriebene Anlagen eine ziemlich gute Alternativlösung zu den beliebten Photovoltaik-Anlagen dar. Bei einer windbetriebenen Anlage für Zuhause wird grundsätzlich zwischen Mikro-Windkraftanlage und Klein-Windkraftanlagen unterschieden.
Die EU hat klare Vorschriften für kleine Windkraftanlagen festgelegt:
Eine Windkraftanlage fürs Zuhause ist nach der DIN 61400-2 Norm und der 2014/35/EU Richtlinie für Geräte mit hohen Betriebsspannungen klar festgelegt. Windkraftanlagen mit einem Durchmesser von bis zu 1,5m und 50 Volt Wechselspannung bzw. 75 Volt Gleichspannung gelten demnach als Mikro-Windkraftanlage.
Sobald die Betriebsspannung oder Rotor der Windanlage minimal größer ist, fällt das Gerät in die nächst höhere Klein-Windkraftanlage Kategorie. Somit fallen auch zusätzliche Nebenkosten wie Versicherungen und Baugenehmigungen an. Wenn du also mehr Eigenstrom produzieren willst solltest du eher auf mehrere Mikro-Windanlagen zurückgreifen anstatt einer größeren Klein-Windanlage um die Kosten niedrig zu halten.
Neben der Kategorie für Windanlagen fürs Zuhause gibt es außerdem Unterschiede in der Bauart. Windräder werden entweder als vertikale oder horizontale Anlagen angeboten. Doch worin liegt der Unterschied und für welche Variante solltest du dich entscheiden?
Windkraftanlage für ländliche Gebiete – horizontale Windräder
Horizontale Windkraftanlagen bestehen aus einer Turbine mit zwei bis fünf Rotorblättern welche sich um eine horizontale Achse drehen. Bekannt ist diese Bauweise auch als Windmühle. Damit sich eine horizontale Windkraftanlage für zuhause lohnt, sollte sie immer in einer linearen Strömung stehen damit sich die Rotorblätter um die eigene Achse drehen können, denn so kann der Wind aus allen möglichen Richtungen genutzt werden. Lineare Strömungen befinden sich überwiegend in ländlichen Gebieten oder ab einer Höhe ab circa zehn Meter über dem Boden.
2000 Watt WindSafe Windgenerator von IstaBreeze
Möchtest du eine Kleinwindanlage kaufen, so wäre eine Variante für eine horizontale Windkraftanlage der Windgenerator der Marke istaBreeze. Mit einer Leistung von 2000 Watt bzw. 2 kW und 48 Volt Systemspannung produziert diese Kleinwindkraftanlage genügend Elektrizität für dein Zuhause, vorausgesetzt die Windverhältnisse stimmen überein. Der WindSafe Windgenerator hat ein Gewicht von 31 Kilogramm und verfügt über ein sogenanntes Turbinenschutzsystem indem der Rotor auf einer beweglichen Plattform abgestützt wird und somit bei einem Sturm oder sehr starkem Wind die gesamte Konstruktion um 90 Grad angehoben wird.
Alternative: 2000Watt Wind Turbine von IstaBreeze
Eine etwas günstigere, aber dennoch sinnvolle Alternative bietet die Windturbine von IstaBreeze mit ebenfalls 2000 Watt und einer Systemspannung von 48 Volt. Die Windkraftanlage ist mit 22 Kilogramm etwas leichter als das teurere Modell. Bietet aber dennoch die notwendigen Voraussetzungen an die man benötigt, um auf dem eigenen Grundstück Strom selbst zu produzieren.
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Vertikale Windkraftanlage – Optimal für dicht bebaute Gebiete
Bei einer vertikalen Windkraftanlage drehen sich die Rotorblätter um eine vertikale Achse. Wohnhäuser die in dicht bebauten Gebieten liegen sind von turbulenten Windverhältnissen betroffen. Hier ist der Einsatz einer horizontalen Windkraftanlage ziemlich unpraktisch. Eine vertikale Windkraftanlage zeichnet sich durch das spezielle Design aus, der Motor befindet sich meist an der unteren Seite und besitzt halbrund gebogene Rotorblätter die sich um eine vertikale Achse drehen. Durch die Konstruktion der vertikalen Windräder ist es möglich den Windstrom von jeder Seite aus zu nutzen.
Solche Windverhältnisse werden vor allem durch Wohngebäude und durch Hindernisse wie z.B. Bäume verursacht. Schon ab 3 Metern über dem Boden kann die vertikale Windkraftanlage optimal positioniert werden und eigene Elektrizität produzieren.
Nachteile vertikaler Windanlage
- Geringerer Wirkungsgrad: während horizontale Anlagen eine spezifische Leistungsausbeute von ca. 50% haben, ist der Wert bei vertikalen Anlagen bei maximal 40%.
- Hohe Schwingungen und Belastung: Vertikale Kleinwindkraftanlagen können starke Resonanzen haben
- Geringe Bauhöhe: wegen den Schwingungen befinden sich die Rotoren nah am Boden. Horizontale Anlagen können mit einem Mast in höheren Luftschichten montiert werden.
Vorteile vertikaler Windanlage
- Kein Schattenwurf
- Einfachere Wartung: durch die geringe Höhe sind Wartungsarbeiten ohne größeren Aufwand (Hebebühne/Kran) möglich
- Einfachere Genehmigung bei manchen Baurechtsbehörden: Die Akzeptanz mancher Behörden sind gegenüber vertikalen Anlagen größer
- Geringere Geräuschbelastung und niedrige Blattgeschwindigkeit
- Keine Windnachführung erforderlich: Bei horizontalen Windrädern müssen die Rotoren mit Hilfe einer Windfahne und eines Windnachführungssystems in den Wind gedreht werden.
- Bei turbulenten Windverhältnissen eher geeignet: Vertikale Kleinwindkraftanlagen funktionieren zuverlässiger bei starken Luft-Verwirbelungen
FLTXNY POWER 600W 48V Vertikale Windkraftanlage
Die vertikale Windkraftanlage FLTXNY POWER liefert 600 Watt. Die Nennspannung beträgt 48 Volt und besitzt einen integrierten elektromagnetischen Überlast- sowie einen Überdrehzahlschutz mit Brems- und Entladeeinheit. Durch die vertikale Bauform ist dieses Windrad für zuhause für dicht bebaute Wohngebiete und vielen Hindernissen optimal einsetzbar und liefert bei entsprechenden Windverhältnissen. Die optimale Höhe liegt bei 7 bis 12 Metern.
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Kleinwindkraftanlage – lohnt sich der Kauf?
Es wird immer wieder spekuliert, ob sich Kleinwindkraft nur lohnen würde, wenn die Windverhältnisse extrem stark sind und man deshalb eher auf eine Gartenhaus Solaranlage zurückgreifen sollte. Es mag sein, dass diese Annahme in der Vergangenheit ein Stück Wahrheit enthält, aus heutiger Sicht kann sie jedoch als Irrglaube abgestempelt werden.
Die Technologien für Kleinwindkraft werden ebenfalls wie bei Solaranlagen bzw. Photovoltaikanlagen immer weiter verbessert. Dies sorgt dafür, dass moderne Windräder bereits bei einer leichten Brise Wind, Strom produzieren können. Eine Windstärke der Stufe 2 ist also völlig ausreichend, um bereits Energie produzieren zu können.
Wenn du bereits eine Photovoltaik Anlage angebracht hast, bringt dir eine zusätzliche Energiequelle garantiert keine Nachteile. Ganz im Gegenteil: Gerade in Zeiten, in denen die Sonne nicht mehr scheint ist mit einer Windkraftanlage gut versorgt. Eine Kombination aus Photovoltaik, Windkraft und einem Batteriespeicher sorgen zusammen für ausreichend sauberen Strom den du selbst produzieren kannst. Als Energiespeicher eignet sich beispielsweise eine tragbare Powerstation, die du sogar zum Camping mitnehmen könntest.
Kleinwindanlage fürs Dach
Energie durch Windkraft – wie spare ich dadurch Strom?
Zunächst wird der durch die Windkraftanlage produzierte Strom in einer handelsüblichen 12 Volt Batterie gespeichert. Über einen Wechselrichter kann dann bei Bedarf die erzeugte Energie an das Haus abgegeben werden.
Hierbei ist entscheidend, dass die Flussrichtung des Stroms abhängig davon ist, ob aktuell ein Verbraucher im Netz angeschlossen ist. Wenn sich der Leitungswiderstand ändert weil ein Verbraucher Energie benötigt, fließt der erzeugte Strom da hin wo er aktuell benötigt wird.
Wenn der erzeugte Strom durch die Kleinwindkraft nicht ausreichend hoch ist, wird aus dem öffentlichen Netz die Differenz „hinzugekauft“. Das öffentliche Stromnetz wird dadurch zu einem „Lieferant auf Abruf“ und ermöglicht es, einiges an Stromkosten zu sparen.
Kleinwindkraft für zuhause: Gesetzeslage
Bevor du eine Kleinwindkraftanlage aufstellst, solltest du prüfen, ob du eine Genehmigung brauchst. Es gibt bestimmte Regelungen, die sich von Bundesland zu Bundesland unterscheiden können. Eine Genehmigung hängt von folgenden Faktoren ab:
- Grundstücksart
- Höhe der Kleinwindkraftanlage
- Abstand zu benachbarten Grundstücken und Bauwerken
Windkraftanlage für Zuhause – Vor und Nachteile auf einen Blick!
- Sehr Nachhaltig, da im Betrieb von Windkraftanlagen auf keine begrenzten Ressourcen zugegriffen wird
- Bei der Verwendung vom Windrad für zuhause entsteht im Betrieb kein Schadstoffausstoß
- Windenergie ist im Gegensatz zu Sonnenenergie an den richtigen Standorten fast immer vorhanden
- Um größere Mengen an Storm zu erzeugen sind meist mehrere Windkraftanlagen notwendig
- Wind ist als Energieträger nicht speicherbar, daher muss dieser sofort in Strom umgewandelt werden
- Eine Windturbine ist auf ausreichend Wind angewiesen, die Menge die produziert werden kann, bleibt nicht immer konstant
Welches Windrad ist am effektivsten – vertikal oder horizontal?
Bei Kleinwindkraftanlage für zu Hause unterscheidet wird zwischen zwei Konstruktionstypen unterschieden: horizontale und vertikale Anlagen.
Eine Anlage mit einer horizontalen Achse und drei Windflügeln ist die weitaus verbreitetere Form. Wirklich jeder kennt ihren großen Verwandten mit den riesigen Flügelrädern, der in den Feldern steht, weswegen sich viele auch für dieses Modell für zu Hause entscheiden. Auf der anderen Seite gibt es aber auch die vertikale Windanlage mit einer vertikalen Achse und Windflügeln. Die vertikale Anlage für zu Hause überzeugt auf den ersten Blick mit ihrem sehr modernen und futuristischen Aussehen. Doch welche der beiden Kleinwindkraftanlagen funktioniert besser?
Vergleichst du die beiden Konstruktionstypen in Sachen Leistung, wirst du feststellen, dass du bei der horizontalen Windkraftanlage einen höheren Wirkungsgrad hast. Dennoch hat die vertikale Anlage auch wesentliche Vorteile. Zugute kommt der vertikalen Kleinwindkraftanlage die geringe Bauhöhe, da so die Wartung einfacher ist. Zusätzlich sind vertikale Windkraftanlagen leiser und verursachen keinen Schattenwurf, weshalb sie sich besser für Wohngebiete eignen.
FAQs: Windkraftanlage für Zuhause
Wann lohnt sich der Kauf eines Windrads für Zuhause?
Abgesehen von den Wetterverhältnissen kann das Nutzen von Windkraft erst als wirtschaftlich bezeichnet werden, wenn die Kosten die für den produzierten Strom anfallen geringer sind, als die Strompreise des Energieversorgers.
Wie groß darf eine windbetriebene Anlage im Garten sein?
Je nach Bundesland werden Windkraftanlagen die eine Gesamthöhe von über 30 m haben als sogenannte Sonderbauten eingestuft. Hierfür steigen die Anforderungen für eine Baugenehmigung. Meist ist ein Windrad für zuhause jedoch nicht größer als 30 m, somit fallen keine weiteren Anforderungen an.
Wie spare ich mit einer Kleinwindkraftanlage Strom?
Der durch die Windkraftanlage produzierte Strom wird in einer üblichen 12 Volt Batterie gespeichert. Anschließend kann dieser bei Bedarf die produzierte Energie an das Haus weitergeben. Sobald ein Verbraucher Energie benötigt, fließt der Strom aus der Windkraftanlage dahin wo dieser aktuell benötigt wird. Die Differenz die dadurch entsteht, falls die Windkraftanlage nicht genug Strom produziert wird dann auf Abruf "dazugekauft", somit ist es möglich, einiges an Stromkosten zu sparen.
Wann lohnt sich ein horizontales Windrad?
Die horizontale Windkraftanlage, auch als Windmühlen Bauweise bekannt, eignet sich vor allem in ländlichen Gebieten, wo es meist lineare Windströme gibt.
Diese Windströme werden bei dieser Bauweise benötigt. Außerdem sollten horizontale Anlagen in möglichst großen Höhen um die 10m angebracht werden, damit sie rentabel sind.
Die horizontale Windkraftanlage sollte dabei in Richtung der Windströme ausgerichtet werden. Ein Vorteil hier ist: Horizontale Anlagen haben in der Regel einen höheren Wirkungsgrad, als vertikale Windkraftanlagen.
Wann lohnt sich ein vertikales Windrad?
Die vertikale Anlage eignet sich vor allem für dicht bebaute oder von Bäumen umgebene Gebiete. Hier kommt es eher zu wechselnden turbulenteren Windströmen, welche von einer vertikalen Windkraftanlage von allen Richtungen aus genutzt werden können. Hier drehen sich die Rotorblätter um die eigene vertikale Achse. Im Vergleich zur horizontalen Anlage, hat die vertikale Windkraftanlage einen niedrigeren Wirkungsgrad. Dafür kann sie auch bereits in niedrigeren Höhen genutzt werden.
Darf die Windkraftanlage auf das Hausdach?
Grundsätzlich Ja. Doch nicht immer darf die Windkraftanlage für Zuhause auf dem Hausdach installiert werden. Entscheidend sind hier die Regelungen verschiedener Bundesländer. Manche Bundesländer geben einen Abstand von 10 Metern vom Haus zum Windrad vor.
