Der Wunsch ist angesichts der hohen Energiekosten nachvollziehbar: Strom selbst erzeugen und möglichst viel davon selbst verbrauchen. Windkraft produziert auch dann, wenn die PV-Anlagen nicht aktiv sind: In der Nacht und im Winter. SBC-Redakteurin Susanne Karr hat sich daher die wichtigsten Fragen angesehen: Machen Kleinwindkraftanlagen Sinn? Wie sehen die rechtlichen Regelungen am Beispiel Österreich aus? Und welche Vor- und Nachteile gibt es?
Unser Fazit: Am Beispiel Österreich zeigt sich, warum es die Kleinwindkraft schwer hat, sich zu entwickeln.
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Kleinwindkraft: Eine kleine Nische
Die Windkraft hat im Zuge der Energiewende gute Karten. Vor allem die Kopplung mit Photovoltaik überzeugt: Fährt die PV-Anlage am Abend die Produktion herunter, übernimmt die Windkraft. Bei Großwindkraftanlagen wird bereits europaweit auf diese Kombination gesetzt.
Aktuell steht der Frage, ob Kleinwindräder für den privaten Gebrauch Sinn machen, jedoch eine ernüchternde Antwort gegenüber: Schwer zu sagen. Denn erstens fliegen die fragilen Gebilde meist schnell auseinander, da Material- und Konstruktionsqualität der billigen Windkraftanlagen zu wünschen übrig lassen. Zweitens: Um relevante Ergebnisse zu erzielen, muss relativ weit in die Höhe gebaut werden, was (kosten-)aufwändig ist. Drittens: Die baurechtlichen Genehmigungen der österreichischen Gemeinden sind schwierig zu erhalten.
Man könnte zugespitzt formulieren: Bundesgesetze und Verordnungen sind gut, die Energiewende wird jedoch in den Bundesländern entschieden.
Die Kleinwindkraft blieb in Österreich eine Nische, erklärt Martin Jaksch-Fliegenschnee (Bild links) von der IG Windkraft: „Die Gemeinden trauen sich oft nicht, und fordern Untersuchungen teilweise wie bei Großwindanlagen. Auch die Bundesländer sind hier oft nicht unterstützend. Für die Energiewende braucht es aber die Unterstützung der Länder und Gemeinden. Ohne diese ist Klimaschutz und Energieunabhängigkeit nicht möglich.“
Falle für Flugtiere
Windkraftanlagen sind unbeliebt. Ein gewichtiges Argument ist, dass sie zu tödlichen Fallen für Flugtiere werden – und zwar unabhängig von der Anlagengröße. Aber auch hier gibt es Gegenstrategien: Eine Studie des Bergenhusener Michael-Otto-Instituts kam zum Schluss, dass die Störung und Kollisionsgefahr dieser Tiere weniger durch die Anlagengröße als durch die Wahl des Standortes beeinflusst wird. Demnach sind Windkraftanlagen vor allem an Gewässern, in Wäldern und an Gebirgsrücken mit hoher Greifvogeldichte zu vermeiden, hier kommt es zu den meisten Unfällen mit Vögeln oder Fledermäusen. Sinnvoll ist außerdem eine Konfiguration der Windräder parallel, und nicht quer zu den Hauptflugrichtungen von z.B. Zugvögeln. Fazit: Die Flugrouten sollten von der Planung an in die Projekte einbezogen werden.
Windverhältnisse entscheidend
Ein entscheidender Faktor ist die geografische Lage und das Windaufkommen, weiters die freie Anströmung ohne Hindernisse wie Gebäude oder Pflanzen. Daher braucht es Messungen vor der Installation, die genau diese Daten erheben.
Oft gefragt: Wenn Intensivwetter-Ereignisse tendenziell zunehmen, gilt dies auch für das Windaufkommen? Die Antwort der Forschung: Schwer zu sagen. Auswertungen von hochaufgelösten Klimamodelldaten durch das Karlsruher Institut für Technologie und der Universität zu Köln ergaben, dass die Windenergieproduktion in Europa und ihre Entwicklung bis zum Jahrhundertende nicht prognostiziert werden kann. Dazu braucht es weitere Forschung und mehr Zeit.
Regionale Unterschiede werde es aber geben: In der Türkei und Spanien liegen die zu erwartenden Änderungen bei +/- 20%, auch saisonale Unterschiede werden deutlicher: Im Sommer wird die Produktion zurückgehen, im Winter zunehmen.
"Vernünftige Form der Energieversorgung, wenn der Standort passt"
Wir haben bei DI Anton Ettl vom niederösterreichischen Energieversorgungsunternehmen EVN zur zukünftigen Entwicklung und Verwendung von Kleinwindkraftanlagen in Österreich nachgefragt.
Die EVN betreibt seit mittlerweile über 10 Jahren gemeinsam mit der Fachhochschule Technikum Wien den Energieforschungspark Lichtenegg ein Testgelände für Kleinwindkraftanlagen.
(Fotocredit: EVN)
SBC: Mittlerweile hat Windkraft als erneuerbare Energieerzeugung meßbare Erfolge erzielt. Im Bereich der Kleinwindkraft lassen sich diese jedoch nicht so einfach wiederholen. Positive und negative Einschätzungen stehen einander gegenüber. Wie steht es um die Effizienz von Kleinwindkraftanlagen, und was sind etwaige Hindernisse, die der Verwendung entgegenstehen?
Ettl: Zur geringeren Effizienz kleinerer Anlagen ist zu bemerken, dass Hindernisse in Bodennähe wie Sträucher, Häuser, Bäume einen wesentlichen Einflussfaktor haben, weil die Windkraft durch sie abgebremst wird. Es entstehen Verwirbelungen. In größeren Höhen haben wir gleichmäßigere Windströmungen, und davon profitieren Großwindkraftanlagen, bei denen man eine Nabenhöhe von bis zu 160 Metern hat. Das ist der Grund, warum man die kleinen Anlagen nicht mit der Großwindkraft vergleichen kann.
Wichtig ist vor der Errichtung einer Kleinwindkraftanlage vor allem der Standort. Die Anlage soll nach der Hauptwindrichtung ausgelegt sein. Erst bei relativ hohen Windgeschwindigkeiten ab ca. 10 m/s wird die Nennleistung von Kleinwindanlagen realisiert. Bei einer Anlage mit z.B. 3 kW Leistung kann diese Leistung nur an sehr windintensiven Tagen erreicht werden. Im Jahresmittel sollte die Windgeschwindigkeit 11 bis 25 km pro Stunde betragen, also im Schnitt 4m/sec. Wenn die mittlere Jahreswindgeschwindigkeit diesen Wert erreicht, wäre dieser Standort für eine kleine Windkraftanlage zu überlegen. Analyse und Evaluierung der Standorte sind wichtig.
SBC: Wie geht eine solche Evaluierung im Voraus?
Ettl: Die Vorfeldanalyse ist komplizierter, anders als bei der Photovoltaik. Dort stehen funktionale Simulationsprogramme zur Verfügung. Man gibt die Basisdaten ein, die Neigung und Ausrichtung der Module, alle relevanten Komponenten, und erhält eine detaillierte Ertragsprognose. Man sieht, was man sich von dieser Anlage erwarten darf. Solche Simulationsprogramme gibt es bei der Kleinwindkraft nicht. Da kann man sich in einem ersten Schritt nur an Windkarten anhalten.
Für eine genaue Prognose braucht man Windmessungen, am besten genau an dem Standort und in der Nabenhöhe, in der die Anlage errichtet werden soll. Messen sollte man ein ganzes Jahr. Man sieht, das ist zeit- und kostenintensiv.
SBC: Des Öfteren hört man subjektive Aussagen von Menschen, die beobachten, dass der Wind beim Klimawandel zunimmt, und deswegen wäre es trotzdem sinnvoll, in diese Forschung zu investieren. Kann man das bestätigen?
Ettl: Da müsste man die Meteorologie zu Rate ziehen. Von unseren eigenen Nachforschungen bei EVN Naturkraft lässt sich objektiv nicht nachweisen, dass der Wind zunimmt. Es ist allerdings schwierig, ein genaues Bild zu entwickeln, denn unsere Windkraftanlagen sind großteils noch keine 20 Jahre alt. Der Messzeitraum ist zu kurz, um daraus Schlüsse zu ziehen. Man kann unter Umständen eine andere Verteilung der Windereignisse beobachten. Und die Intensitätsgrade von Wetterereignissen, z. B. extreme Mengen von Niederschlägen und dann wiederum Trockenheit, nehmen zu. Ob sich dies aber übers Jahr nicht ausgleicht, kann ich nicht sagen.
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SBC: Sehen Sie davon unabhängig einen sinnvollen Einsatz für Kleinwindkraft in Österreich?
Ettl: Kleinwindkraft ist eine vernünftige Form der Energieversorgung, wenn der Standort passt. Das Positive daran wäre, dass der Ertragsverhalten sich sehr gut mit Photovoltaik ergänzen läßt. Diese ist tendenziell im Sommer ergiebig, besonders um die Mittagszeit, und die Windkraft setzt eher in den Abend- und Nacht-Stunden ein, sowie in den Herbst-Winter-Monaten. Wenn man bedenkt, dass wir mehr Strom für Elektrifizierung, wie z.B. bei der Heizung in Form von Wärmepumpen oder der Elektromobilität, etc. brauchen, wo die Photovoltaik aussetzt, ist das eine vernünftige Alternative oder Ergänzung. Weil wir aus Öl und fossilem Gas aussteigen müssen.
SBC: Eigentlich fragt man sich, warum es dann nicht landesweit mehr Kleinwindkraftanlagen gibt?
Ettl: Ich sehe hier drei große Problemfelder in Österreich. Ein Problemfeld begünstigt dabei das andere.
Da wäre 1.) die Genehmigungshürde. Das Errichten ist baugenehmigungspflichtig, also ist die jeweilige BürgermeisterIn zuständig. Komplizierte und teure Gutachten müssen im Vorfeld eingebracht werden. Ein vernünftiger Hersteller begleitet daher schon zu Beginn des Projekts, das ist internationale Praxis. In Österreich ist dieser Prozess aber zäh, denn der Markt ist für Kleinwindkraftanlagen nicht attraktiv. Das ist für die ganze Branche ein Problem. Die InteressentInnen fühlen sich oft alleingelassen mit den Anforderungen.
Der 2. Punkt wäre Wirtschaftlichkeit: Windkraft-Anlagen sind viel teurer als Photovoltaikanlagen, wenn man auf den Kilowatt-Preis achtet. Die Amortisationszeiten rücken weit nach hinten. Die Anlage rentiert sich erst in 20 Jahren. Zum Vergleich: Photovoltaikanlagen rechnen sich je nach Anlagengröße und Marktsituation nach 10 oder 12 Jahren. Die Preise für Kleinwindkraftanlagen stagnieren, sie gehen nicht nach unten. Anders als bei Photovoltaik, dort werden Module und Errichtungskosten immer günstiger. Es gibt auch kein vernünftiges Fördersystem bei Windkraft, denn die Förderung setzt erst bei 20 KW an. Das Kundeninteresse setzt aber bei 1 bis 10 KW an.
Und der 3. Punkt ist der intransparente Markt. Es gibt in Österreich wenige Anlagenhersteller, die nach Norm zertifiziert sind. Man weiß als private InteressentIn nicht, ob die Anlagen offiziell geprüft sind, ob es seriöse Daten gibt. Die Prüfung nach IEC-Norm kostet einen 6-stelligen Eurobetrag, deswegen gibt es wenige Zertifizierungen. Aus diesem Grund bietet der Energieforschungspark Lichtenegg Messungen an, um Transparenz zu schaffen. Wir wirken als Mess- und Prüfdienstleister.
Leider gibt es auch Hersteller, die Daten auf Homepages veröffentlichen, die physikalisch nicht haltbar sind, oder die eine falsche Anzahl von Referenzprojekten angeben, von denen wir wissen, dass diese gar nicht existieren. Wenn es solche Hersteller gibt, schadet es dem Markt.
SBC: Referenzprojekte sind für potentielle Kundinnen und Kunden sicher wichtig.
Ettl: Es ist sehr wichtig, Referenzanlagen zu nennen, damit die Interessentinnen und Interessenten ein Gespür bekommen für Funktionieren, mögliche Stolpersteine , Raumwahrnehmung, Schallentwicklung etc.
SBC: Was würden Sie für Österreich empfehlen?
Ettl: Mehr Forschung! Wesentlich wäre auch eine einheitliche Genehmigungsrichtlinie. Eine Richtschnur, an der sich Gemeinden orientieren können. Die Verantwortlichen in den Gemeinden haben teilweise keine Schuld, wenn Kleinwindkraftanlagen nicht errichtet werden, weil das Thema schwer zu beurteilen ist. Gut wäre es außerdem, die Förderungen ab 1 KW starten zu lassen, denn das sind die Mengen, die private Nutzerinnen und Nutzer anstreben.
SBC: Wie erklären Sie das Zögern? Ist die Brisanz des Klimawandels nicht angekommen?
Ettl: Doch, das Wissen um die Klimakrise ist in der Gesellschaft angekommen. Aber das Thema Kleinwindkraft ist zu wenig präsent, obwohl es Interesse und Potenzial gibt. Auch wenn Kleinwindkraft nicht die große Rettung sein wird, macht doch jeder Beitrag Sinn, wenn man die passenden Anwendungsgebiete beachtet. Relevant ist der Einsatz an Ortsrändern, etwa für landwirtschaftliche und Gewerbebetriebe oder Kläranlagen. In verbauten Gebieten oder Städten sind sie nicht sinnvoll, wegen der Strömungshindernisse, die durch Bauten etc. entstehen. Das lässt sich nur verhindern, wenn die Anlage diese Hindernisse überragt – und das hat wiederum Auswirkungen auf das Ortsbild. Kleinwindkraftanlagen haben auch Auswirkungen wie Schallemissionen oder Schattenwurf. Diese Punkte können in Siedlungsgebieten ebenfalls ein Problem darstellen.
SBC: Die Quintessenz wäre also, dass Sie den Einsatz von Kleinwindkraft durchaus für sinnvoll und förderungswürdig halten. Was braucht es Ihrer Meinung nach, um einen Markt zu entwickeln?
Ettl: Ja, man bräuchte etwas, an dem sich private Interessentinnen und Interessenten anhalten können, eine Leitlinie oder eine Richtschnur. Dass man bei den Forderungen und Gutachten begleitet wird. Auch kleine Beiträge auf dem Weg in die erneuerbare Energiezukunft sind positiv zu bewerten. Man muss sich alle Formen der erneuerbaren Energie ansehen, wenn man den Klimawandel bremsen will.
Vielen Dank für das Interview!
Mehr zum Energieforschungspark Lichtenegg finden sie hier: energieforschungspark.at
IG Windkraft (Österreich): igwindkraft.at
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