Kleinwindkraftanlagen: 5 Tipps für den richtigen Standort
Wer eine kleine Windturbine installieren will, muss am Anfang unbedingt folgende Frage klären: Befindet sich der geplante Aufstellungsort in einer windstarken Lage? Die Windstärke des Standorts ist der Erfolgsfaktor Nummer eins. Kommt übers Jahr gesehen nicht genug Wind an den Rotor, wird die Windanlage zu wenig Strom produzieren.
Erster Schritt bei der Realisierung eines Kleinwindrads muss die grobe Vorabprüfung eines Standorts sein. Macht eine Windanlage auf einem konkreten Grundstück überhaupt Sinn? Lohnt sich eine genauere Analyse mit einer Windmessung? Man kann auch einen großräumigen Blick wählen: Wo in meiner Gemeinde oder Region sind aussichtsreiche Standorte für Kleinwindkraftanlagen?
Das stellt ein unverzichtbares Wissen für diejenigen dar, die kleine Windräder selbst installieren oder anbieten wollen! Die standortbezogene Prüfung einer Solarstromanlage ist vergleichsweise einfach: Eine Verschattung wird durch die Verdunkelung der verschatteten Fläche sichtbar.
Gute oder schlechte Windverhältnisse kann man aber weder sehen noch fühlen. Nicht verlassen sollte man sich auf die gefühlte Windstärke, nach dem Motto: „Bei mir bläst der Wind sicher stark genug.“ Die folgenden 5 Tipps helfen bei der ersten groben Prüfung, ob ein Standort überhaupt das Windpotenzial für eine Kleinwindanlage mitbringt.
Tipp 1: Hauptwindrichtung ermitteln
Zunächst muss man in Erfahrung bringen, wo die Hauptwindrichtung ist. Übers Jahr gesehen kommt ein Großteil der Windenergie aus einer bestimmten Richtung. In Deutschland ist das in der Regel aus westlicher Richtung. Der starke Wind fließt von Westen nach Osten. Je nach Standort kann das auch der Südwesten oder Nordwesten sein. Eine freie Anströmung des Windes aus Hauptwindrichtung muss unbedingt gegeben sein.
Über die Seite windfinder.com kann man für Standorte weltweit grobe Winddaten abrufen. Für die Ermittlung der Hauptwindrichtung sollte man wie folgt vorgehen: In das Suchfenster die Stadt des nächsten Flughafens eingeben und die entsprechenden Standortdaten aufrufen. In der Navigation auf „Wind Statistics“ klicken. Am Ende der Seite wird die Windrose angezeigt, das heißt die Verteilung der Windrichtungen.
Tipp 2: Lage im Relief klären
Das Relief hat großen Einfluss auf das Windangebot eines Standorts. Befindet sich der geplante Aufstellungsort der Windanlage im Flachland, am Hang oder in einem Tal?
Auch hier gilt: Die freie Strömung des Windes aus Hauptwindrichtung ist entscheidend. Gute Voraussetzungen haben deshalb Hanglagen mit Blick Richtung Westen. Quer zur Hauptwindrichtung verlaufende Täler sind nicht geeignet. In ausgeprägten Gebirgsregionen wie beispielsweise den Alpen hilft die Orientierung an einer Hauptwindrichtung nicht weiter. Hier bestimmt vor allem der Verlauf von Bergen und Tälern das Windangebot. In den Alpen ist der Föhn als regionaler Fallwind bekannt.
Tipp 3: Windbarrieren prüfen
Mit Blick zur Hauptwindrichtung gilt: Je weiter weg und je kleiner Objekte wie Bäume oder Gebäude sind, desto besser. Gehen wir davon aus, dass für einen konkreten Standort im Flachland die Hauptwindrichtung Südwesten ist. Ausgehend vom südwestlichen Rand des Grundstücks schaut man nun in Richtung Südwesten. Entweder durch eine Begehung vor Ort oder man nimmt Google Maps als Hilfsmittel.
Sind Windbarrieren in Form von Gebäuden oder Bäumen vorhanden? Wenn ja: Wie hoch und breit sind diese Objekte und wie weit sind sie entfernt? Die Grafik oben beschreibt, wie weit eine Windbarriere entfernt sein muss, damit sie keinen Einfluss auf das Windpotenzial am Standort hat.
Als Daumenregel kann man sich merken: Damit der Rotor außerhalb des schwachen Windbereichs liegt, sollte die Windanlage einen Abstand zum Hindernis haben, der das 20-Fache der Höhe des Hindernisses beträgt.
Das Haus mit der Höhe H steht dem Hauptwind entgegen. Wenn das Haus eine Höhe von zehn Metern hat, demnach müsste der Abstand zwischen Haus und Windanlage also 200 Meter betragen. Eine sehr gute Lage verdeutlicht das Foto auf der linken Seite: Man steht am Aufstellungsort der Windanlage und blickt in Hauptwindrichtung. Über mehrere Hundert Meter ein freies Feld. Hier kann der Wind mit voller Kraft auf den Rotor strömen.
Tipp 4: Regionales Windpotenzial
Über den Deutschen Wetterdienst DWD kann man kostenfreie Windkarten herunterladen. Auf der Internetseite unter www.dwd.de muss man die Seite „Windkarten zur mittleren Windgeschwindigkeit“ suchen.
Wichtig ist, dass man die richtige Karte herunterlädt: „Deutschland 200 m Raster“ und unbedingt „10 m über Grund“. Auf der Windkarte kann man das regionale Windpotenzial ablesen. Auf den Nordseeinseln ist dieses beispielsweise sehr stark, im Umland von München schwach.
Man muss die Werte in der Karte richtig deuten: Das angegebene Windpotenzial ist nur für Standorte mit freier Anströmung des Windes realistisch. Ein Kleinwindstandort sollte eine mittlere Jahreswindgeschwindigkeit von mindestens vier Metern pro Sekunde haben.
Tipp 5: Die Windmessung
Auch wenn die erste Vorabprüfung des Windpotenzials ein positives Ergebnis gebracht hat, kennt man noch nicht die exakten Winddaten. Außerdem gibt es immer wieder Grenzfälle: Man ist sich nicht sicher, ob die Windbarrieren in Hauptwindrichtung einen negativen Einfluss auf das Windangebot am Standort haben.
Mit einer Windmessung kommt die Wahrheit ans Licht: die mittlere Jahreswindgeschwindigkeit am geplanten Aufstellungsort der Windanlage. Auf dieser Grundlage können die zu erwartenden Jahresstromerträge und die Investition in eine Kleinwindkraftanlage kalkuliert werden. Die Messperiode sollte mehrere Monate betragen und auf jeden Fall die windstarken Herbst- und Wintermonate umfassen.
Weitere Informationen gibt der Autor Patrick Jüttemann auf seinem Fachportal www.klein-windkraftanlagen.com.
Dieser Beitrag ist zuerst erschienen in Photovoltaik Ausgabe 01/02 2019.
