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Windrad auf dem Dach

30.07.2012
FH Südwestfalen erstellt Machbarkeitsstudie zu Klein-Windenergie-Anlagen / Vision zur Strom-Selbstversorgung

Einen Bewilligungsbescheid über knapp 50.000 Euro erhielt die Fachhochschule Südwestfalen in Soest jetzt von der Bezirksregierung Arnsberg. Titel des Forschungs¬projektes "Klein-Windkraft-Anlagen zur Einzelhausversorgung für dezentrale Energiegewinnung".

Prof. Dr. Jens Bechthold vom Fachbereich Maschinenbau-Automatisierungstechnik und Dr. Ralf Biernatzki vom Institut für Green Technologie (i.green) und Ländliche Entwicklung haben das Projekt gemeinsam auf den Weg gebracht. Im Gegensatz zum derzeitig vorherrschenden Trend mit Großanlagen, Offshore-Windparks und voluminösen Zielen geht es ihnen nicht um die Einspeisung des Stroms und damit auch nicht um die viel diskutierte Einspeisevergütung, sondern um Selbstversorgung.

Grundidee der beiden Ingenieure ist eine Klein-Windenergie-Anlage (KWEA) für die Einzelhausversorgung. "Wir wollen den Strom da produzieren, wo er gebraucht wird", erläutert Bechthold die Herangehensweise. "Das ist das gleiche Prinzip, das mit der dezentralen Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) verfolgt wird."

"Wir wollen auf das Dach - auch um Höhe zu gewinnen", erklärt Bechthold. Und neben den verbreiteten Windradtypen mit sich um die horizontale Achse drehenden Rotorblättern sollen gerade auch alternative Konzepte untersucht werden: Anlagen mit einer vertikalen Drehrichtung. "Den einfachsten Aufbau kann man sich wie ein längs aufgeschnittenes Fass vorstellen, deren Hälften versetzt an einer senkrechten Welle montiert sind", erklärt der Konstruktionsprofessor. Solch ein Windrad wirft keine Schlagschatten und verursacht keinen Vogelschlag.

Für ein Einfamilienhaus rechnen die Experten etwa mit einer 5 kW-Anlage. Das klassische Windrad benötigt hierfür einen Rotordurchmesser von bis zu sieben Metern. Für die vertikale Lösung veranschlagen die Experten einen Durchmesser von rund zweieinhalb Metern mit zwei Metern Höhe. Allerdings haben vertikale Lösungen bisher meist einen schlechteren Wirkungsgrad und laufen teilweise nicht alleine an.

Die Vorteile einer Selbstversorgung liegen auf der Hand: Bei reiner Eigennutzung ist das Bewilligungsverfahren bis zu einer bestimmten Höhe einfacher. Verhandlungen mit dem Netzversorger entfallen. "Es ist schon erstaunlich, dass dezentrale Konzepte weitgehend den Tüftlern und Bastlern überlassen werden", stellt Biernatzki fest. Schließlich werden derzeit die von Wind- und Solarkraft verursachten, nicht kalkulierbaren Stromschwankungen viel diskutiert. Eine solche Belastung des Stromnetzes fällt bei dezentralen Selbstversorger-Lösungen gar nicht an.

Natürlich ist dies derzeit noch eine Vision: "Noch haben wir nicht die Technik", stellt Bechthold klar. Ein großes Problem stellt die Strom-Speicherung dar. "Aber das Thema Speicher ist auch bei Solaranlagen ein verschlepptes Problem, das durch die Einspeisung ins Stromnetz abgeschoben wird", formuliert Biernatzki den dringenden Handlungsbedarf.

Für die Speicherung müsse es standortbezogene Konzepte geben. Ob etwa Batterien oder Wasserhöhenspeicher. Auf dem Soester Hochschulcampus arbeite man beispielsweise an der Wasserstoffspeicherung. "Wir möchten das Thema Wind gern am Standort Soest etablieren und eine Fortsetzungsgeschichte schreiben", hat der Maschinenbauer Bechthold bereits die technische Realisation im Blick.

Die Windkraftanlage am oder auf dem Einfamilienhaus ist nicht das Massengeschäft für die Stadt. Die Soester Wind-Pioniere haben da eher den ländlichen Raum, Dörfer und Alleinlagen im Blick. Gleichwohl schränkt Bechthold ein: "Was spricht eigentlich dagegen, dass ich oben auf einem Hochhaus eine Windkraftanlage hinstelle?"

Mit der Studie sollen zunächst die Möglichkeiten austariert werden. Biernatzki: "Der Markt ist noch jung und stark in Bewegung. Es gibt noch keine Standards." Gerade in dieser Phase ist die Studie interessant, weil vieles noch unübersichtlich ist. Die Machbarkeitsstudie umfasse daher Fragestellungen wie: Was gibt es derzeit auf Markt (Windenergieanlagen und Speichermöglichkeiten). Wie groß muss eine Anlage dimensioniert sein? Auch rechtliche Aspekte (Genehmigungsverfahren) und das Thema Akzeptanz sollen Gegenstand der Untersuchung sein.

Ein zentraler Punkt der Studie ist die Finanzierbarkeit: "Die Anlage muss sich allein dadurch rechnen, dass ich keinen Strom aus dem Netz beziehe", erklärt Biernatzki. Die Anlage soll sich in fünf bis sechs Jahren amortisieren - so die Idee - damit sie auch und gerade für Häuslebauer interessant ist. Dabei solle man berücksichtigen, dass die Energiepreise so oder so steigen - ob mit oder ohne Energiewende. Biernatzki gibt ein aktuelles Beispiel: "Die Preise an der Strombörse liegen aktuell deutlich unter dem Vorjahresniveau, ohne dass dies an die Verbraucher weiter gegeben wird."

Birgit Geile-Hänßel | idw
Weitere Informationen:
http://www.igreen.fh-swf.de/
http://www.fh-swf.de/fbma

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