Kleinwindkraft: Österreich mit Qualitätsproblemen

Kleinwindkraftanlagen spielen in Österreichs Energieversorgung derzeit eine eher untergeordnete Rolle. Für Privathaushalte in dicht bebauten Siedlungsgebieten wird das, solange keine passenden Anlagen entwickelt werden, auch so bleiben. In Landwirtschaft und Industrie gibt es aber Potenzial. Was fehlt, sind einheitliche Standards und entsprechende Zertifizierungen. Das will die FH Technikum Wien ändern. Sie prüft entsprechende Anlagen in ihrem Energieforschungspark in Lichtenegg. Kurz vor der zweiten Kleinwindkraftanlagentagung, die am 15. und 16. September in Wien stattfindet, hat die futurezone mit Kurt Leonhartsberger von der FH Technikum Wien über Perspektiven gesprochen.

futurezone: Was ist eine Kleinwindkraftanlage (KWK)?
Kurt Leonhartsberger:Alle Windkraftanlagen unter 200 Quadratmeter Rotorfläche. Das entspricht etwa 50 Kilowatt oder 16 Meter Rotordurchmesser. In Österreich und Deutschland sprechen wir aber meist von fünf bis zehn Kilowatt und Anlagen mit vier bis fünf Meter Rotordurchmesser. Die haben Masten mit einer Höhe von 15 bis 20 Meter.

Wie viele Anlagen gibt es in Österreich?
Heuer haben wir erstmals eine Gesamterhebung gemacht, die für das Jahr 2015 etwas mehr als 300 laufende Anlagen erfasst hat. Die Zahl ist schon seit einigen Jahren relativ konstant, weil es in Österreich Fehlgriffe mit qualitativ minderwertigen Anlagen gab. Aber in Anbetracht der aktuellen Investitionskosten und der Strompreise sehe ich ein Potenzial von ein paar tausend Anlagen. Wenn die Investitionskosten in den kommenden Jahren sinken sollten, schätze ich das Potenzial noch höher ein. Denn der Wille und das Kapital, einen Beitrag für eine nachhaltige Energieerzeugung zu leisten, sind da. Viele Betriebe wollen so ein grünes Zeichen setzen.

Wie kann es sein, dass einige Hersteller ohne Konsequenzen minderwertige Anlagen vertreiben können?
Der Markt in Österreich ist überschaubar, sodass die schwarzen Schafe in der Regel in Fachkreisen bekannt sind. Jedoch bedarf es verpflichtender Zertifizierungen und Sanktionen, um Produzenten von minderwertigen Anlagen zur Verantwortung zu ziehen. Der Markt kann das nicht alleine regeln, denn es braucht meist einige Monate bis die Betreiber etwaige Schwachstellen der Anlage erkennen, beim Produzenten mehrmals reklamieren und schließlich Beschwerde einreichen. So geht wertvolle Zeit verloren.

Was sollte geändert werden?
Wir fordern schon lange eine Art Qualitätssiegel in Österreich einzuführen. Als Vorbild dient hier Großbritannien, wo bereits seit Jahren verpflichtende Zertifizierungen verlangt werden, um Qualität, Sicherheit und Leistung zu prüfen. Im Energieforschungspark in Lichtenegg könnten solche Überprüfungen sogar jetzt schon durchgeführt werden. Allerdings fehlt in Österreich ein einheitliches System, denn die Genehmigung fällt in den Zuständigkeitsbereich der Bundesländer. Hier sind die Kriterien leider nicht einheitlich und die Auflagen unterschiedlich streng gewichtet. Ein einheitliches Zertifizierungsverfahren würde die Verbreitung von Kleinwindkraftanlagen in Österreich sicherlich fördern und unseriöse Anbieter vom Markt fern halten.

Sind KWK im Vergleich zur ausgereifteren Photovoltaik (PV) nicht chancenlos?
Wir sehen die KWK in erster Linie als Ergänzung zu den PV-Anlagen. Diese haben sich in den letzten Jahren bereits etabliert und bringen eine kalkulierbare Energiemenge für die Konsumenten. Der Ertrag von KWK hingegen kann sehr stark schwanken und ist immer standortabhängig. Der Wind in Bodennähe kann von lokalen Gegebenheiten gehindert aber auch gefördert werden. Hier machen 20 Meter links oder rechts oft einen enormen Unterschied aus. Vor einer Installation ist eine Windmessung unumgänglich, um den Energieertrag realistisch einschätzen zu können.

Wer ist die Zielgruppe?
Landwirtschaftliche Betriebe sind eine wichtige Zielgruppe. Hier werden Kleinwindkraftanlagen oft zusätzlich zu PV-Anlagen installiert. KWK liefern Strom zu anderen Zeiten als PV, auch nachts oder im Winter. Eine Gefahr ist, dass Heimspeicher billiger werden, dann kann PV-Strom auch in der Nacht genutzt werden. KWK muss sich dieser Konkurrenz aber stellen.

Ist die Technologie für Privathaushalte interessant?
Ja. Wichtig ist ein geeigneter Standort. Landwirtschaftliche und gewerbliche Betriebe haben hier meist einen Vorteil, weil genug Platz zur Verfügung steht, um eine KWK optimal mit ausreichend Abstand zum Nachbarn bzw. zu Strömungshindernissen zu platzieren. Bei Privathaushalten in Siedlungsgebieten fehlt oft dieser Platz für die optimale Montage. Daher werden in besiedelten Gebieten meist kleine Anlagen, so genannte Mikrowindanlagen, teilweise sogar auf den Gebäuden montiert. Die Konzepte für solche Mikrowindanlagen sind noch am Anfang. Hier müssen noch einige Fragen gelöst werden, denn nicht jede KWK ist dafür geeignet.

Wie könnte sich das ändern?
Da müssen neue Konzepte und Produkte her, die auch auf Wohnhäusern bzw. in deren Nähe betrieben werden können. Wir wollen testen, was funktioniert.

Sind KWK überhaupt immer gut für die Umwelt?
Sofern eine KWK ihre ökologischen Kosten einspielen kann, steht sie für eine nachhaltige Energieerzeugung. Um das zu erreichen, ist es wichtig, dass die Anlagen optimal platziert werden. Im Jänner 2017 starten wir mit dem Forschungsprojekt SmallWindPower@Home, wo wir uns neben technischen und wirtschaftlichen Aspekten von gebäudemontierten Mikrowindanlagen, auch mit der Nachhaltigkeit dieser Anlagen befassen.

Wo machen KWK Sinn?
Das östliche Niederösterreich und Burgenland sind die Windhotspots Österreichs. Es gibt aber fast in jedem Ort gute Standorte. In dichtbesiedelten Gebieten ist es schwerer.

Wie groß ist die Lärmbelästigung?
Das ist noch ein Problem. Die Technik ist nicht gerade leise, im Siedlungsgebiet vielleicht sogar zu laut. Es gibt aber schon alternative Konzepte bzw. verbessern die Hersteller ihre Anlagen. Der Wirkungsgrad ist nur geringfügig kleiner. Generell werden die Umweltwirkungen wie Schall in Zukunft immer wichtiger, vor allem in bewohnten Gebieten. Bei gebäudemontierten Anlagen sind auch Vibrationen und Schwingungen ein Thema. Die Schwingungen und Vibrationen, die so eine Anlage auslösen, können direkte Auswirkungen auf mögliche Bewohner haben. Die Kräfte, die selbst kleine Anlagen mit nur zwei Meter Durchmesser an einem Gebäude bewirken, sind enorm. Das wird unterschätzt. Oft wird deshalb auch statisch unzureichend montiert, es fehlen entsprechende Sicherheitskonzepte.

Wann ist eine KWK wirtschaftlich?
Die Kosten sind schon gesunken, aber ein Pauschalurteil ist schwierig, da Zehn-Kilowatt-Anlagen pro Kilowatt natürlich günstiger sind als Ein-kW-Anlagen. Eine Anlage kostet schlüsselfertig etwa vier bis fünftausend Euro pro Kilowatt. Bei PV-Anlagen sind es etwa 1.650 Euro. KWK ist im Privatbereich heute nicht wirtschaftlich. Für Landwirte können Fünf-bis Zehn-Kilowatt-Anlagen schon wirtschaftlich sein.

Wie viel Strom brauchen die Anlagen selber?
Ein bisschen Strom braucht jede Anlage, für die Steuerelektronik und die Sensorik. Es gibt auch Systeme, die nicht selbständig anlaufen können. Die bekannten Dreiblattrotoren laufen selber weg und brauchen Strom nur für die Steuerung. Bei Vertikalläufern gibt es Anlagen, die beim Start aktiv angetrieben werden müssen. Wenn zum Beispiel der Windsensor schlecht positioniert ist, kann das bei böigem Wind zu einem Stop-and-Go-Betrieb führen, wo ein signifikanter Teil des produzierten Stroms wieder in die Anlage fließt.

Dieser Artikel ist im Rahmen einer Kooperation zwischen futurezone und der FH Technikum Wien entstanden.

Kurt Leonhartsberger ist am Institut für Erneuerbare Energie an der FH Technikum Wien als wissenschaftlicher Mitarbeiter und Lektor tätig und beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit den Themengebieten Kleinwindkraft und Batteriespeichersysteme. Seit 2014 ist Herr Leonhartsberger Österreichs Vertreter im IEA Wind Task 27 „Small Wind Turbines in High Turbulence Sites“.