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Ertrag einer Windkraftanlage - so kalkulieren Sie ein Ökostromprojekt

Windenergie spielt im Energiemix der Zukunft in Deutschland eine wichtige Rolle. Wer in eine Windkraftanlage investieren und diese wirtschaftlich betreiben will, braucht als Entscheidungshilfe bereits eine realistische Kosten-Nutzen-Rechnung. Der Ertrag hängt direkt mit der Anlagengröße und der Nennleistung zusammen. Allerdings werden mögliche Leistungen kaum am falsch gewählten Standort erreichbar sein.

Große Windkraftanlagen erreichen meist eher die Gewinnzone.
Große Windkraftanlagen erreichen meist eher die Gewinnzone.

Im Gegensatz zu Fotovoltaik-Anlagen lässt sich der Ertrag von Windkraftanlagen nur annährend berechnen. Der Grund leuchtet ein, denn der Wind weht überall mal stärker und dann eben schwächer. Das ist nicht nur in Deutschland der Fall. Doch es gibt noch weitere Faktoren, die den jährlichen Stromertrag beeinflussen.

Ertrag einer Windkraftanlage - Prognose des Jahresertrages

Die Nennleistung ist ein wichtiger Faktor, um einen bestimmten Ertrag bei einer Windkraftanlage zu erzielen. Grundsätzlich steigt sie mit der Größe des Rotors. 

  • Ein weiteres Kriterium ist der maximale Leistungsbeiwert des Windrades, genannt auch Wirkungsgrad. Den höchsten Leistungsbeiwert erzielen im Allgemeinen Windräder der klassischen Bauform, propellerartig mit drei Rotorblättern, Achse verläuft horizontal.
  • Die Wahl des Standortes der Anlage ist sehr entscheidend für den Ertrag und der Wirtschaftlichkeit einer Windkraftanlage. Das Windrad muss hindernisfrei vom Wind angeströmt werden. Bereits kleine Hindernisse bremsen empfindlich die Windgeschwindigkeiten, zumindest sorgen sie für ungünstige Strömungen. 
  • Experten sind der Meinung, dass am Standort des Windrades die mittlere Windgeschwindigkeit etwa vier bis sechs Meter pro Sekunde betragen muss, um den wirtschaftlichen Betrieb sichern zu können.

Standortwahl mithilfe der Windgeschwindigkeitsmessung

Bild 3
  • Die mittlere Windgeschwindigkeit muss so genau wie möglich für einen beabsichtigten Standort ermittelt werden. Um den Durchschnittswert der Windgeschwindigkeiten über das gesamte Jahr zu bestimmen, nutzt man zur groben Orientierung Wetterkarten. 
  • Sollte die Auswertung der Wetterkarte den Standort als lukrativ für Windenergierzeugung ausweisen, können Sie im nächsten Planungsschritt ein professionelles Windgutachten erstellen lassen.
  • Möchten Sie sich ein teures Gutachten ersparen, besorgen Sie sich ein gutes Messgerät. Das gibt es schon ab 300 Euro. Hiermit lassen sich verwertbare Ergebnisse erzielen. 
  • Es versteht sich, dass mit dem Messen über einen langen Zeitraum genauere Ergebnisse erhalten werden. So lassen sich jahreszeitliche Schwankungen besser einrechnen. Für die optimale Dimensionierung eines Windrades gilt als grober Richtwert das 1,5 bis 2-Fache der mittleren Windgeschwindigkeit.
  • Seine Nennleistung beziehungsweise installierte Leistung liefert das Windrad dann bei der Nennwindgeschwindigkeit. Bei zu hohen Windgeschwindigkeiten wird die Leistung gebremst und dadurch konstant gehalten. Bei Sturm wird die Anlage abgeschaltet. So vermeidet man Überbelastungen.
  • Aus langfristiger Sicht müssen Sie neben dem Ertrag der Windkraftanlage die Gesamtkosten (Investitionskosten und laufende Betriebskosten) untersuchen. Ein Windrad mit hohem Investitionsaufwand kann im langfristigen Betrieb trotzdem kostengünstiger sein. 

Steigt die installierte Gesamtleistung einer Anlage, reduzieren sich die spezifischen Investitionskosten pro Kilowatt. Das ist auch ein Grund, warum Kleinwindkraftanlagen (Investitionsaufwand 3.000 bis 7.000 Euro) kostendeckend betrieben werden können, ohne große Renditen abzuwerfen.

Alle Angaben: Stand Dezember 2012

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