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Die eigene Kleinwindenergieanlagen (KWEA) zur Stromversorgung

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Bürgerinitiative Bürger für Klimaschutz in Bargteheide
Sitzung am 22.10.2012 im Stadthaus in Bargteheide
Die eigene Kleinwindenergieanlagen (KWEA) zur Stromversorgung
– was ist zu beachten? Teil 2
Inhalt
1. Allgemeine Informationen zu Kleinwindenergieanlagen (KWEA)
1.
2.
3.
4.
Definition
Anlagentypen
Wind
Technik
2. Ermittlung eines geeigneten Standortes
3. Anwendungsmöglichkeiten
4. Wirtschaftlichkeit und Windmessung
5. Baugenehmigung
1. Zu erfüllende Bedingungen
2. Neuerungen im Baugesetz
3. Theoretischer Verlauf eines Bauantragsverfahrens und die damit
verbundenen Schwierigkeiten
Tobias Landwehr - Bundesverband Kleinwindanlagen
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Bürgerinitiative Bürger für Klimaschutz in Bargteheide
Sitzung am 22.10.2012 im Stadthaus in Bargteheide
Allgemeine Informationen - Definition
• Keine einheitliche Definition im Baurecht
• Definition im EEG: alle Anlagen bis einschließlich 50 kW
• Aufgrund von verschiedenen Normen schlägt der BVKW vor:
Nach EN 61400-2
Sicherheitsbestimmungen für kleine WEA bis zu einer
Windangriffsfläche von 200 m²
Micro-Windanlagen
Bis 5 m² Rotorfläche und max. 30 m Bauhöhe
(Gesamthöhe) auch Aufdachanlagen
Niedrige KWEA
Über 5 m² Rotorfläche, jedoch max. 10 m Nabenhöhe
Kleinwindanlagen
Zur Selbstversorgung oder Netzeinspeisung bis 30 m
Bauhöhe
Tobias Landwehr - Bundesverband Kleinwindanlagen
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Bürgerinitiative Bürger für Klimaschutz in Bargteheide
Sitzung am 22.10.2012 im Stadthaus in Bargteheide
Allgemeine Definition - Anlagentypen
Horizontalanlagen
Vertikalanlagen
Hausdachanlagen
Vorteile:
Vorteile:
• Technisch ausgereift
Vorteile:
• Kostengünstig
• hoher Leistungsbeiwert
(bis 0,50 für
Schnellläufer )
• keine
Windnachführung
• Hohe
Windverfügbarkeit
durch geringe
Abschattung
Nachteile:
• Kurze Leitungswege
Nachteile:
• Windnachführung
erforderlich
• Schattenwurf
• Geräuschentwicklung
• schlechter
Leistungsbeiwert
(Savonius-Rotor
0,15)
(bei neueren
Entwicklungen nicht
mehr der Fall)
Tobias Landwehr - Bundesverband Kleinwindanlagen
Nachteile:
• Resonanzeffekte im
Haus
• Statische Probleme
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Bürgerinitiative Bürger für Klimaschutz in Bargteheide
Sitzung am 22.10.2012 im Stadthaus in Bargteheide
Allgemeine Definition - Wind
• Windformel:
• 16/27 (ca. 60 %) der kinetischen
Windenergie können höchsten
aufgenommen werden
• kann nur erreicht werden, wenn der
Wind auf 1/3 seiner Geschwindigkeit
abgebremst wird
Wind
theoretical Power
effective Power
Speed
Pth /m² [W/m²]
Peff /m² [W/m²]
3
17
5
4
40
12
5
78
23
6
135
39
7
214
62
8
320
93
9
456
132
10
625
181
12
1080
313
14
1715
497
16
2560
742
18
3546
1028
20
5000
1450
[m/s]
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Bürgerinitiative Bürger für Klimaschutz in Bargteheide
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Allgemeine Definition - Technik
• Beispiel: KWEA produziert 9,8 kW
bei 11 m/s und 39,6 m² Rotorfläche
100 % wind energy
60 % aerodynamic
losses due to the
rotor
• Ein Wirkungsgrad von 29,7 % ist
plausibel
4 % mechanical
losses due to the
belt or gear drive
7 % electromechanical losses
due to the
generator
29 % of useful
energy
Tobias Landwehr - Bundesverband Kleinwindanlagen
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Bürgerinitiative Bürger für Klimaschutz in Bargteheide
Sitzung am 22.10.2012 im Stadthaus in Bargteheide
Ermittlung eines geeigneten Standortes
• Vorzugsweise im Außenbereich oder in Industriegebieten
• Gegeben sein müssen:
• Abstandsregelungen
• Nähe zur Hauptnutzung
• Emissionsschutz
• Wirtschaftlichkeit (Ertragsprognose)
• Hauptwindrichtung frei von Beeinträchtigungen
(Geländerauhigkeit)
• Hoher Energiebedarf mit möglichst konstanter Lastverteilung
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Bürgerinitiative Bürger für Klimaschutz in Bargteheide
Sitzung am 22.10.2012 im Stadthaus in Bargteheide
Ermittlung eines geeigneten Standortes
Beispiel guter Standort:
• Landwirtschaftlicher Betrieb im Außenbereich
• in Ost-, Süd- und Westrichtung kein Hindernis im Umkreis von 300 m
• Bäume
• Gebäude
• hoher Energiebedarf mit konstante Lastverteilung über 24 h
• Kühlung/Lüftung
• Melkroboter
• Rührwerk
• keine angrenzenden Nachbargehöfte
• kein angrenzendes Wohngebiet
• keine ausgewiesene Vorzugsfläche für Windenergienutzung in der
Gemeinde
• Gemeinde und Landkreis stehen Windenergienutzung positiv gegenüber
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Bürgerinitiative Bürger für Klimaschutz in Bargteheide
Sitzung am 22.10.2012 im Stadthaus in Bargteheide
Tobias Landwehr - Bundesverband Kleinwindanlagen
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Bürgerinitiative Bürger für Klimaschutz in Bargteheide
Sitzung am 22.10.2012 im Stadthaus in Bargteheide
Ermittlung eines geeigneten Standortes
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Bürgerinitiative Bürger für Klimaschutz in Bargteheide
Sitzung am 22.10.2012 im Stadthaus in Bargteheide
Anwendungsbeispiele
• Generator zur Stromerzeugung im Netzbetrieb
• Eigenbedarf
• Einspeisung
• Generator zur Stromerzeugung im Inselbetrieb
• Wochenendhaus
• Camping
• Boot
• Schrebergarten
• KWEA als Heizung
• Warmwassererzeugung durch Heizpatrone
• Pufferspeicher
• Hybridsystem mit Solaranlage
• Mechanische Nutzung zum Pumpen von Wasser
• Wasserleitungssysteme
• Brunnen
• Bewässerung
• Pumpspeicher
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Bürgerinitiative Bürger für Klimaschutz in Bargteheide
Sitzung am 22.10.2012 im Stadthaus in Bargteheide
Wirtschaftlichkeit und Windmessung
•
•
•
•
•
•
10-15 m Höhe
Anemometer und Windfahne
3 Monate
Windgeschwindigkeit und –richtung
10 Minutenmitteln
Daten mit Referenzdaten einer nahegelegenen
Messstation auf 12 Monate extrapoliert
• Ertragsprognose für einen Anlagentyp
• Wirtschaftlichkeitsanalyse
• Effektivzins
• Amortisationszeitraum
• Alternativszenarien (Eigenverbrauchsanteil,
Strompreissteigerung)
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Bürgerinitiative Bürger für Klimaschutz in Bargteheide
Sitzung am 22.10.2012 im Stadthaus in Bargteheide
Wirtschaftlichkeit und Windmessung
Beispielrechnungen
• Kosten einer 30 kW-Anlage: 130.000 €
• 4.000 € pro installierter kW-Leistung
• 30 x 4.000 € = 120.000 €
• plus sonstige Kosten wie Genehmigung, Anschluss, Fundament = 10.000 €
• Ertrag einer 30 kW-Anlagen im Binnenland: 36.000 kWh
• bei 1.200 Volllaststunden im Jahr: 30 kW x 1.200 h = 36.000 kWh pro Jahr
• Vergütung bei 75 % Eigenverbrauch des produzierten Stroms: 130.032 €
• 75 % von 36.000 kWh = 27.000 kWh
• 25 % von 36.000 kWh = 9.000 kWh
• Strompreis, der zur Zeit bezahlt wird: 20 €cent/kWh
• 27.000 kWh x 0,2 €/kWh = 5.400 € Ersparnis pro Jahr = 113.400 € auf 21
Jahre Laufzeit
• Einspeisung per EEG zu 8,8 €cent/kWh
• 9.000 kWh x 0,088 €/kWh = 792 € Vergütung pro Jahr = 16.632 € auf 21
Jahre Laufzeit
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Bürgerinitiative Bürger für Klimaschutz in Bargteheide
Sitzung am 22.10.2012 im Stadthaus in Bargteheide
Wirtschaftlichkeit und
Windmessung
60000
40000
20000
-20000
-40000
-60000
-80000
-100000
-120000
-140000
Year
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
Alternative 1 (Annual increasing of Electracitiy Tariff of 5 %)
Year
Tariff
Saving
Feed-In
Benefit
1
0,20
4.320
1.267
5.587
2
0,21
4.536
1.267
5.803
3
0,22
4.763
1.267
6.030
4
0,23
5.001
1.267
6.268
5
0,24
5.251
1.267
6.518
6
0,26
5.514
1.267
6.781
7
0,27
5.789
1.267
7.056
8
0,28
6.079
1.267
7.346
9
0,30
6.383
1.267
7.650
10
0,31
6.702
1.267
7.969
11
0,33
7.037
1.267
8.304
12
0,34
7.389
1.267
8.656
13
0,36
7.758
1.267
9.025
14
0,38
8.146
1.267
9.413
15
0,40
8.553
1.267
9.821
16
0,42
8.981
1.267
10.248
17
0,44
9.430
1.267
10.697
18
0,46
9.902
1.267
11.169
19
0,48
10.397
1.267
11.664
20
0,51
10.916
1.267
12.184
21
0,53
11.462
1.267
12.729
Saldo
142.845
25.344
168.189
Tobias Landwehr - Bundesverband Kleinwindanlagen
Cost-Benefit
-124.413
-118.610
-112.580
-106.311
-99.793
-93.013
-85.956
-78.610
-70.960
-62.992
-54.687
-46.032
-37.006
-27.593
-17.773
-7.524
3.173
14.342
26.005
38.189
50.918
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Bürgerinitiative Bürger für Klimaschutz in Bargteheide
Sitzung am 22.10.2012 im Stadthaus in Bargteheide
Baugenehmigung – zu erfüllende Bedingungen
Bedingungen
• Standort auf eigenem Flurstück (andere Baulastplanungen
möglich)
• In unmittelbarer Nähe zum Verbraucher
• Abstandsregelungen zu Gebäuden und zu angrenzenden
Flurstücken einhalten
• Emissionsschutz berücksichtigen
Beizubringende Unterlagen
• Schall- und Schattenschlaggutachten
• Statikgutachten
• Landschaftsbildanalyse
• Stellungnahme der Gemeinde
• Stellungnahmen verschiedener Ämter
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Sitzung am 22.10.2012 im Stadthaus in Bargteheide
Baugenehmigung – Neuerungen im Baugesetz
• Winderlass NRW (11.07.2011)
• Anlagen unter 50 m Gesamtbauhöhe
• Nach 4. BImSchV keine immisionsschutzrechtliche
Genehmigungspflicht
• Primärer Nutzungszweck – über 50 % Eigenenergieverbrauch
• Räumliche Unterordnung
• Keine raumodnerische Steuerung
• Winderlass BW (Entwurf 23.12.2011)
• Anlagen unter 50 m Gesamtbauhöhe
• Anlagen bis 10 m Nabenhöhe verfahrensfrei (freistehend)
• Winderlass SH (22.03.2011)
• Einzelanlagen bis 30 m Gesamtbauhöhe
• Nebenanlagen zur Hauptnutzung bis 70 m Gesamtbauhöhe
und mehr als 50 % Eigenstromverbrauch
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Baugenehmigung - Theoretischer Verlauf eines Bauantragsverfahrens
und die damit verbundenen Schwierigkeiten
• Bauvoranfrage an die Baugenehmigungsbehörde
26.08.2009
01.09.2009
•Kann jeder formlos stellen
•Antwort innerhalb von 2-3 Wochen
•Kosten und Dauer hängen vom Bewertungsaufwand ab
• Stellungnahme der Gemeinde
•Ausgewiesenes Vorranggebiet zur Windenergienutzung
•Keine Akzeptanz
30.09.2009
€ 100,00
€ 26,50
• Nachbarschafteinverständnis gem. § 13 LandesbauO
• Nachbar ist mit einer KWEA nicht einverstanden
27.11.2009
08.12.2009
14.12.2009
• Stellungnahme der Wasserbehörde
€ 26,50
• Immissionsschutzrechtliche Stellungnahme
• Auflagen und Hinweise
• Anlage hält die Auflagen nicht ein bzw. kann keine Nachweise erbringen
€ 106,00
• Hinweis an den Netzbetreiber
• Leistung überlastet bzw. 50 kW EEG-Abnahmegrenze ausgereitzt
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Sitzung am 22.10.2012 im Stadthaus in Bargteheide
Baugenehmigung - Theoretischer Verlauf eines Bauantragsverfahrens
und die damit verbundenen Schwierigkeiten
14.01.2010
16.01.2010
20.01.2010
26.01.2010
27.01.2010
Gesamtkosten
• Stellungnahme Gewerbeaufsicht
• Bauantrag
•Erteilung der Baugenehmigung innerhalb von 4 Monaten
•Mit Auflagen und Hinweisen
• Landschaftbildanalyse
€ 40,00
€ 1586,00
€ 2394,00
• Stellungnahme Naturschutzamt
• Kompensationsflächen nach Landschaftsbildanalyse
• Vergabe eines Prüfauftrages
• Statikgutachten nötig
€ 108,00
€ 2561,50
• € 6948,50
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Bürgerinitiative Bürger für Klimaschutz in Bargteheide
Sitzung am 22.10.2012 im Stadthaus in Bargteheide
Vielen Dank!
Für Fragen stehe ich Ihnen nun gerne zur Verfügung
Tobias Landwehr B. Eng. (FH)
Geschäftsstelle des Bundesverband Kleinwindanlagen – BVKW
c/o Umweltzentrum Stuhr e. V.
Hauptstr. 56
28816 Stuhr-Seckenhausen
Telefon +49 421 80 29 01
Telefax +49 421 80 29 02
info@bundesverband-kleinwindanlagen.de
www.bundesverband-kleinwindanlagen.de
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