Wirtschaftlichkeit einer Windkraftanlage?

Die Wirtschaftlichkeit ist für viele neben dem ökologischen Aspekt nachhaltiger Energiequellen ein wichtiger Grund bei der Entscheidung für oder gegen eine Windkraftanlage. Wie lange dauert es also nun, bis sich eine kleine gewerbliche Kleinwindkraftanlage für den kleinen oder mittelständischen Betrieb rechnet (amortisiert)?

Die Installation einer mittelgroßen Windkraftanlage für das eigene Gehöft oder das Betriebsgelände ist eine wichtige abzuwägende Entscheidung. Man sollte alle Aspekte im Detail verstehen, bevor man sich dafür entscheidet. Eine Kleinwindkraftanlage kann eine hervorragende Ergänzung der Energieversorgung sein. Wenn man Windbedingungen und Finanzen richtig einschätzt, kann man damit die Stromkosten erheblich senken. Beantworten wir also die wichtigste Frage, die man abzuwägen hat.

Wie lange dauert es, bis sich eine solche mittlere Windkraftanlage amortisiert hat? Im Allgemeinen dauert es im Durchschnitt rund 6-10 Jahre, bis sich eine solche Anlage amortisiert. Diese Zeitspanne kann sich jedoch je nach Ihrem Strombedarf, der örtlichen Windgeschwindigkeit, staatlichen Anreizen usw. verlängern oder verkürzen.

Es gibt Fälle, in denen sich die Investition viel schneller amortisiert hat, und es gibt andere, die nicht so viel Glück bei der Wirtschaftlichkeit haben. Der Unterschied liegt in möglichst guten und genauen Einschätzung der wichtigsten Faktoren, um die zukünftigen Energie- und Finanzergebnisse mit gut vorherzusagen. Betrachten wir nun im Folgenden diese auf Experteneinschätzungen basierenden Faktoren.

Kostenzusammensetzung der Windanlage zur Stromerzeugung

Die Kostenbestandteile einer gewerblichen genutzten Kleinwindkraftanlage richtet sich nach den Kosten verschiedener Komponenten und Leistungen zur Aufstellung.

1. Die Windturbine selbst
2. Dem Wechselrichter oder Laderegler
3. Der Aufstellungsmast bzw. der Turm
4. Das Fundament bzw. die Abspannseile
5. Planung & Genehmigung der Anlage
6. Installation und Inbetriebnahme
7. Wartung und Instandhaltung

Die Kostenstruktur unterscheidet sich je nach Größe der Windanlage und dem Standort.

Annahmen zur Wirtschaftlichkeit

Man kauft das Windkraftsystem ohne Kredite. Wenn man einen Kredit aufnimmt, wir das Projekt zumeist unwirtschaftlich im Sinne einer einfachen Wirtschaftlichkeits- oder Investitionsrechnung. Zudem gehen wir von einem konstanten Stromverbrauch für Maschinen und Anlagen aus. Dies wird kann auch durch einen abpuffernden Stromspeicher erreicht werden. Das trifft in der Realität nicht immer ein und Bedarf daher nochmal einer abschließenden gesonderten Betrachtung.

Betrachten wir ein 10-kW-System. Eine Windturbine mit einer Leistung von 10 kW ist am besten geeignet, um den gesamten Strombedarf des Haushalts zu decken und sogar noch etwas übrig zu haben, um es an das Stromnetz zu verkaufen. Außerdem bietet dieses System eine hervorragende Leistung für Ihre Ausgaben.

Die durchschnittlichen Stromkosten  betragen 0,30 € pro kWh. Betrachten wir zudem eine nominale Strompreissteigerungsrate von 2 % pro Jahr.

Die Kosten für die Turbinenanlage plus Installation werden mit 70.000 € angesetzt – Es wurden mehrere Hersteller befragt und festgestellt, dass eine qualitativ hochwertige 10-kW-Turbine plus Installation etwa 70.000 € kostet.

Bei einem geeigneten Standort beträgt die durchschnittliche Windgeschwindigkeit in Nabenhöhe ca. 8,5 m/s oder 25 km/h. Man beachte bitte, dass sich diese Geschwindigkeit auf die Nabenhöhe der Turbine selbst bezieht.

Der jährlicher Stromertrag beträgt ungefähr 27000 kWh – Basierend auf den oben genannten durchschnittlichen Umweltbedingungen ist dies die Menge an Strom, die man in einem Jahr erhält. Mit dieser Energiemenge kann man also erwarten, Strom im Wert von 675 € pro Monat zu produzieren, mit jährlichen Steigerungsraten von 2 %.

Wirtschaftlichkeit: Nach der Berechnung dauert es etwa 10 Jahre, bis sich diese Windturbine amortisiert hat.

Realistischerweise ist die Bandbreite angegeben, um den unterschiedlichen individuellen Bedürfnissen und Umweltbedingungen Rechnung zu tragen.

Es wurden 500€  als jährliche Wartungskosten hinzugerechnet und gleichverteilt jährlich 1500€ Reparaturkosten. Eigentlich sind nach der Installation der Turbine nicht viele Arbeiten erforderlich, aber wir betrachten das mal als verteilten Risikoaufschlag, über eine Laufdauer von 20 Jahren mit zusätzlichen 40.000€ Kosten. Wobei die 20 Jahre dann in 21. Jahr bei dieser Kostenrechnung enden.

Wer ist der perfekte Kandidat für eine mittlere 10 kW Windkraftanlage?

Der erste Schritt auf dem Weg zur Wirtschaftlichkeit einer eigenen Windkraftanlage besteht darin, herauszufinden, ob es für die eigene Situation überhaupt passt. Einige Hersteller neigen zur Übertreibung und Schönrechnung, indem sie nur die positiven Aspekte hervorheben. Um eine fundierte Entscheidung treffen zu können, muss man jedoch sowohl die Vor- als auch die Nachteile einer Windkraftanlage kennen. Die Wahrheit ist – sie ist nicht für jeden geeignet. Und manche fahren besser mit einer anderen regenerativen Solarenergieanlage.

Eine Windkraftanlage ist für Sie geeignet, wenn

• Die eigene Stromrechnung – Ihre monatliche Stromrechnung 500€ und mehr beträgt. Damit sich die Windenergie wirtschaftlich lohnt, sollten Sie einen ausreichenden Strombedarf haben. Die etwas größeren Turbinen bieten zudem ein erheblich besseres Preis-Leistungs-Verhältnis.
• Man über ausreichenden Platz zur Aufstellung verfügt oder genügend Abstand von der Kleinwindanlage auf Ihrem Wohn- oder Gewerbegrundstück zum Nachbarn besteht! Je höher der Turm der Windturbine, desto mehr Wind liegt an.
• Die örtlichen Behörden es erlauben. In manchen Gegenden ist es nicht erlaubt, eine Windkraftanlage auf dem eignen Grundstück zu errichten. Dies kann verschiedene Gründe haben, wie z. B. ökologische Probleme oder Lärm.
• Man sollte wissen, wie viel Strom man benötigt. Nicht nur die aktuelle Stromrechnung ist hierbei relevant, sondern auch etwaige Schwankungen über das Jahr verteilt.
• Man an einem Ort mit verlässlicher Windströmung. Am Aufstellungsort sollte das ganze Jahr über guten Wind sein. Wenn der Wind unregelmäßig weht, wird die Anlage nicht regelmäßig und zuverlässig Strom liefern.
• Man bereit ist, langfristig zu investieren – Eine geeignete 10-kW-Windturbine allein kann 50.000€ und mehr kosten. Es wird ein paar Jahre dauern, bis man die Vorteile der Anfangsinvestition voll ausschöpfen kann. Eine Windkraftanlage ist eine langfristige Investition.
• Unter Umständen gibt es auch Anspruch auf staatliche Anreize. Die Regierung fördert die Nutzung sauberer Energie und bietet verschiedene Anreize, um die Menschen zu ermutigen, sich dafür zu entscheiden. Diese Anreize können die Aufstellung einer Windkraftanlage erheblich lohnenswerter machen.

Ein weitere Rechnung mit besseren Einstellungen. Eine günstigere Kleinwindkraftanlage mit niedrigeren Anschaffungskosten (50.000€) dafür höheren Reparaturkosten (40.000€) über die Dauer der Zeit. Trotzdem aufgrund des besseren Windertrags (32.000 kWh) erreicht die Anlage die Amortisierung ihrer Wirtschaftlichkeit bereits im 6. Jahr.

Wie hoch ist die durchschnittliche Lebensdauer einer Windkraftanlage?

Der Besitz einer Windkraftanlage ist eine langfristige Verpflichtung. Eine häufige Frage, die sich die meisten potenziellen Besitzer von Windkraftanlagen stellen, lautet: Wie lange halten die Systeme zur Gewinnung von Strom aus Windkraft? Die meisten Turbinen halten bei sehr geringer Wartung etwa 25 Jahre. Einige Unternehmen behaupten sogar, dass ihre Turbinen bis zu 50 Jahre halten können!

Prinzipiell gilt in der Tat – Windturbinen sind ziemlich langlebig und können eine Menge Umweltbelastungen aushalten.

Wie viel Energie werden Sie in einem Jahr gewinnen?

Eine weitere wichtige Frage, die sich potenzielle Windturbinenbesitzer stellen, ist die Frage nach der tatsächlichen Leistung der Windturbine. Nun, diese Frage ist etwas vielschichtiger zu beantworten.

Zunächst einmal muss man wissen, welche Leistung die Windturbine hat, die man kaufen möchte. Turbinen für Wohngebäude haben in der Regel eine Leistung zwischen 0,5 und 15 kW. Einige große Unternehmen entscheiden sich sogar für Anlagen mit 100 kW. Aber das ist viel zu groß für einen Gehöft oder einen kleinen oder mittelständischen Betrieb. Eine 10-kW-Turbine ist für diese Anwendungsfälle hervorragend geeignet.

Als Nächstes muss man feststellen, wie viel Strom man tatsächlich erzeugt. Wenn eine Turbine mit 10 kW angegeben ist, bedeutet das nicht, dass sie kontinuierlich so viel Strom erzeugt. Die tatsächliche Leistung hängt von der Windgeschwindigkeit ab. Eine Turbine geht erst bei einer Mindestwindgeschwindigkeit, der so genannten Einschaltgeschwindigkeit (in der Regel 3 bis 4 m/s oder 10 bis 14 km/h), in Betrieb. Je schneller der Wind weht, desto mehr Strom erzeugt die Turbine. Wenn die Windgeschwindigkeit jedoch zu hoch ist, schaltet sich die Turbine automatisch ab, um Schäden zu vermeiden (normalerweise bei ca. 80-90 km/h oder 25 m/s).

Die besten Ergebnisse werden bei 15 m/s oder rund 50 km/h erzielt. Wenn man das Glück hat, in einem Gebiet zu leben, in dem die durchschnittliche jährliche Windgeschwindigkeit in etwa ideal ist, wird man eine sehr hohe Leistung erzielen. Damit steigt der Ertrag und verkürzt sich natürlich die Amortisationszeit der Windkraftanlage – sie spielt ihre Kosten schneller wieder ein.

Wenn man von einer durchschnittlichen Windgeschwindigkeit von 6,5 m/s oder 23 km/h – 25m über dem Boden (Höhe der Turbinennarbe) ausgeht, kann man mit einer 10-kW-Turbine einen durchschnittlichen jährlichen Stromertrag von rund 27.000 (kWh) erwarten.

Wichtig: Je höher der Turm der Windturbine, desto mehr Wind liegt an. In der Höhe 20m über dem Boden herrscht in der Regel stärkerer Wind als in 10m Höhe über den Boden.

Zusätzliche Kosten, die Sie berücksichtigen müssen

Das Gute an der Nutzung eines alternativen Energiesystems ist, dass man nicht viel für die Wartung ausgeben müssen, sobald sie installiert sind. Sie laufen so gut wie von selbst. Es gibt jedoch einige Kosten, die in dem Turbinensystem nicht enthalten sind, wie z. B. Speichermöglichkeiten des Stroms. Mit einem zuverlässigen Speichersystem kann man Schwankungen der Windgeschwindigkeit ausgleichen. Ein Satz von 4 Deep-Cycle-Batterien mit einer Kapazität von je 420 Watt ist häufig ausreichend. Die Kosten liegen bei etwa 250 €.

Fazit – Wirtschaftlichkeit Windkraftanlagen

Auch wenn dies nur eine recht allgemeine und grobe Schätzung der Wirtschaftlichkeit ist, so kann rentiert sich die Investition je nach Aufstellungsort häufig schon viel früher. Man liegt schnell im unteren Bereich der Eingangsschätzung, wenn man sich für eine günstigere Windkraftanlage entscheidet und zudem eine vernünftige staatliche Unterstützung erhält. Diese Förderungen gibt es auf Bundesebene, ebenso wie auf Landesebene oder kommunal. In passenden Gebieten kann sich die Anlage sogar bereits nach 5-6 Jahren rechnen.