: Kleine Windkraft gewinnt an Bedeutung

08.12.2015 – Mit ihrem Projekt WIND-AREA will Professor Martina Klärle von der Frankfurt University of Applied Sciences deutlich machen, wie viele neue Standorte für Kleinwindanlagen – etwa auf Dächern und an Straßenrändern – deutschlandweit vorhanden sind. Gemeinsam mit ihrem Forschungsteam hat Klärle eine Methode entwickelt, die Windströmungen und ihr Verhalten im Bereich von Hindernissen genau modelliert und somit die wirtschaftlichen Standorte für Kleinwindanlagen automatisiert selektiert.

WIND-AREA ist eine auf 3D-Geodaten basierende automatisierte Potenzialanalyse speziell für Kleinwindanlagen. Mit Hilfe eines Computerprogramms können Standorte identifiziert werden, für die die Einrichtung von Kleinwindanlagen eine maximale wirtschaftliche und energetische Effizienz erwarten lässt. Die dort aufrufbaren Potenzialkarten zeigen im Untersuchungsgebiet flächendeckend die Starkwindströme auf, z. B. auf Gebäudedächern, an Straßenrändern oder landwirtschaftlichen Flächen; dabei kann die Windgeschwindigkeit in jeder beliebigen Höhe beispielsweise von einem bis zehn Metern über der Geländeoberfläche oder über Gebäuden dargestellt werden.

Mittlerweile wurden die Simulationen für städtische Gebiete und ländliche Gemeinden bereits durchgeführt, in Hessen und Bayern – die Ergebnisse sind auf alle anderen Gemeinden oder Regionen in Deutschland übertragbar. Die so gelieferten Informationen sind bei der Wahl des Anlagentyps ausschlaggebend und ersetzen kostspielige Test-Messungen. Bei Kleinwindanlagen ist die Kenntnis der genauen Windgeschwindigkeit und der Häufigkeitsverteilung am Standort besonders wichtig, da die Windgeschwindigkeit in Bodennähe stark schwankt. Gründe dafür sind Topografie, die unterschiedlich rauen Oberflächen und Verwirbelungen durch Hindernisse wie Baumbewuchs oder Häuser.

Die Energieausbeute einer Windkraftanlage steigt mit der dritten Potenz zur Windgeschwindigkeit. Das bedeutet, die doppelte Windgeschwindigkeit bringt achtfachen Stromertrag. Dadurch können wirtschaftliche Standorte für Kleinwindräder auch auf Privatgebäuden oder Gartengrundstücken gefunden werden. In städtischen Gebieten und Ballungsräumen mit hohem Stromverbrauch bieten Kleinwindanlagen neben Solardachanlagen eine zusätzliche Möglichkeit, Strom verbrauchernah zu erzeugen. Gerade im städtischen Umfeld hätten Kleinwindanlagen eine steigende Bedeutung für eine nachhaltige Energieerzeugung, meint Klärle. na