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Kleinwindkraft

Kleinwindkraft und Technik

Die internationale Norm IEC 61400-2 definiert Kleinwindkraftanlagen als Windenergieanlagen die eine Spannung unter 1.000 Volt Wechselspannung oder 1.500 Volt Gleichspannung erzeugen und deren vom Rotor überstrichene Fläche kleiner als 200 m2 ist.

Der Kernbereich der Kleinwindkraft liegt zwischen 10 und 30 Kilowatt (kW) Maximalleistung.

Die unterschiedlichen Anlagetypen

Horizontalläufer
© Solartechnik Kuhn

Horizontalläufer sind am weitesten verbreitet und werden meist mit drei Rotorblättern ausgeführt.

Die Anlagen liefern einen höheren Wirkungsgrad und eine verbesserte Wirtschaftlichkeit.

Horizontalläufer
© AEE NÖ-Wien

Vertikalläufer erzeugen kaum Schattenschlag und sind fast lautlos. Deshalb bieten sich die Anlagen vor allem für urbane Standorte mit hoher Siedlungsdichte an. Ferner sind vertikale Windturbinen aufgrund der fehlenden Nachführung besser für turbulente Windverhältnisse geeignet und benötigen eine niedrigere Anlaufgeschwindigkeit.
 

Da sich wartungsintensive Komponenten wie der Generator, Steuerung und eventuell Getriebe in Bodennähe befinden, fällt die Wartung der Anlagen leichter. Der Wirkungsgrad von Vertikalläufern ist aber geringer als bei Horizontalläufern.

Prinzipschaltung einer Kleinwindkraftanlage

Prinzipschaltung einer Kleinwindkraftanlage

Abhängig vom Anlagentyp erzeugt der Stromgenerator durch die Drehung der Rotorblätter eine Gleich- oder Wechselspannung von einigen Volt bis zu einigen hundert Volt.

Der Wechselrichter verwandelt diese Spannung in eine netzkonforme Spannung, die zum Betrieb von Elektrogeräten im Haushalt verwendet werden kann. Überschüssiger Strom wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Die Steuerungseinheit  kontrolliert den Betrieb der Anlage. Sie regelt die Stromerzeugung, überprüft Winddaten, Temperaturen oder Schwingungssensoren und trifft Maßnahmen, um Schäden zu vermeiden. Eine Zustandsabfrage der Anlage ist bei vielen Herstellern über Internet möglich.