Der Leitfaden für kleine Windkraftanlagen

Frankreich zählte 2009 mehr als 650 Kleinwindkraftanlagen. Ob Sie Privatperson oder Unternehmensleiter sind, vielleicht erwägen Sie, Ihren eigenen Strom zu produzieren. Mit einer Leistungsspanne von 100 Watt bis 30 Kilowatt (Klassifizierung Ademe) stellt die Kleinwindkraft eine zu erwägende Lösung dar. Man muss sich jedoch die richtigen Fragen stellen, diese natürlich beantworten... und in der richtigen Reihenfolge!

Einführung

Die Energie des Windes zu nutzen ist theoretisch einfach, aber in der Praxis komplexer. Tatsächlich hat Eole, der Gott der Winde, eine unangenehme Angewohnheit: Er ändert oft seine Laune und wird manchmal wütend. Eine Windkraftanlage muss jedoch Strom über einen weiten Bereich von Windgeschwindigkeiten erzeugen und starken Böen standhalten. Zudem bestimmen ihre Langlebigkeit und Zuverlässigkeit die Rentabilität. Die Wahl der Ausrüstung ist daher besonders wichtig. Während es möglich ist, eine kleine Anlage selbst zu erwerben und zu montieren, erfordert die Installation eines Windgenerators mit mehr als 5 kW die Intervention von Fachleuten. Der Installateur wird die Bedürfnisse und den Wind untersuchen, die beste Lösung in Bezug auf Budget und Rentabilität bestimmen und sich um die manchmal mühsamen administrativen Schritte kümmern.
Dieser Leitfaden soll Ihnen helfen, Ihr Projekt zu verfeinern und Ihnen die Schlüssel für einen Austausch „auf Augenhöhe“ mit den Fachleuten der Branche geben.

Standortberechtigung

Bevor man beginnt, sollte man die Machbarkeit des Projekts und dessen Grenzen in zwei Aspekten sicherstellen:

• Ist die Ressource ausreichend? Anders gesagt: Weht der Wind oft genug und stark genug?
• Was darf ich an dem vorgesehenen Ort installieren?

Die Windstudie

Die Anwesenheit einer alten Windmühle in der Nähe des Geländes scheint vielversprechend zu sein... Noch besser, wenn bereits Windkraftanlagen in derselben Gegend errichtet wurden, gibt es sicherlich Potenzial. In Wirklichkeit ist das nicht so sicher!
Die Ademe bietet auf ihrer Website eine Karte der Windvorkommen in Frankreich an. Die regionalen Vertretungen der Agentur liefern sogar genauere lokale Karten (siehe Beispiel in Pays de Loire). Nützlich, aber nicht ausreichend, um eine
Entscheidung zu treffen, zumal die Messungen in Höhen von 50 bis 60 Metern durchgeführt werden.

Ergebnis: Um sein Projekt abzusichern, ist es besser, eine Windstudie durchführen zu lassen.

Die regionalen Agenturen von Météo France verkaufen „Windrosen“, die die Richtung und die durchschnittliche Intensität der Winde über einen bestimmten Zeitraum, von einer Woche bis zu mehreren Jahren, für eine bestimmte Wetterstation visualisieren. Für 38 € ohne MwSt. (Preis 2009) erhält man so wichtige Daten, die jedoch noch nicht ausreichen. Tatsächlich bietet das vorgesehene Gelände, es sei denn, es liegt nur wenige Meter von der Station entfernt, nicht unbedingt denselben Wind, da es den Auswirkungen des Reliefs, der Vegetation und der umliegenden Bauten ausgesetzt ist. Daher muss eine Messung vor Ort über einen möglichst langen Zeitraum und idealerweise in unterschiedlichen Höhen durchgeführt werden. Diese Windmessung erfolgt mit einem Anemometer und einer Windfahne, die auf einem Mast angebracht und mit einem elektronischen Aufzeichnungsgerät (dem „Logger“) verbunden sind. Die Windrose jeder Messhöhe wird dann mit der der Wetterstation für denselben Zeitraum verglichen. Daraus wird ein „Korrelationskoeffizient“ zwischen der Station und dem betreffenden Gelände abgeleitet. Die Anwendung dieses Koeffizienten auf eine Windrose von Météo France über mehrere Jahre gibt einen guten Hinweis auf das Windpotenzial.
Die Durchführung einer Windstudie vor der Installation von Kleinwindkraftanlagen kostet je nach Komplexität, Dauer und Genauigkeit zwischen 600 € ohne MwSt. (1 Monat bei 12 Metern, einfache Studie) und 5000 € ohne MwSt. (3 Monate bei 30 Metern, umfassende Studie). Ein Betrag, der manchmal vom Installateur im Falle einer Bestellung erstattet wird. Die Miete eines aufzeichnenden Anemometers kostet zwischen 500 und 1000 € / Monat.

Regulatorische Elemente

Die administrativen Schritte können kompliziert und vor allem langwierig sein. Am besten überlässt man diese Aufgabe dem Installateur.

Die Baugenehmigung

Der Nutzen der Messung des Windpotenzials in mehreren Höhen macht aus regulatorischer Sicht Sinn. Tatsächlich sind offiziell keine Formalitäten erforderlich, um eine Windkraftanlage von weniger als zwölf Metern (ohne Rotorblätter) zu errichten. Genauer gesagt, „sind von jeglicher Formalität im Sinne dieses Codes befreit, aufgrund ihrer Natur oder ihrer sehr geringen Bedeutung, es sei denn, sie befinden sich in einem geschützten Bereich, dessen Umfang abgegrenzt wurde, oder in einem geschützten Standort: Windkraftanlagen, deren Mast- und Gondelhöhe über dem Boden weniger als zwölf Meter beträgt“ Artikel R421-2 des Baugesetzbuches.

In der Praxis verlangen die meisten Gemeinden eine vorherige Bauanzeige für Windkraftanlagen von weniger als zwölf Metern. Wenn das Gelände in der Nähe eines geschützten Standorts liegt, ermöglicht die Einsichtnahme in den Servitude-Plan, Anhang des Bebauungsplans (POS) oder des lokalen Bebauungsplans (PLU), den geschützten Bereich zu kennen. Eine Gemeinde kann die Errichtung von Windkraftanlagen sogar außerhalb eines geschützten Standorts verbieten, indem sie dies klar in ihrem PLU oder POS angibt. In der Gemeinde zu überprüfen... Natürlich ist es nicht möglich, eine Windkraftanlage am Strandrand zu errichten (100-Meter-Streifen, Küstengesetz).

Darüber hinaus kann die Gemeinde einem Windkraftprojekt widersprechen, wenn sie der Meinung ist, dass den Nachbarn des Energieproduktionskandidaten zu große Belästigungen zugefügt würden. Es ist daher besser, sich gut mit seinen Nachbarn zu verstehen, bevor man ein solches Projekt startet... oder mit dem Bürgermeister!

Und natürlich einen Monat nach der Bauanzeige warten, bevor man mit den Arbeiten beginnt. Für Windkraftanlagen über zwölf Meter ist eine Baugenehmigung erforderlich (sowie eine Umweltverträglichkeitsstudie, wenn sie weniger als fünfzig Meter misst, was der häufigste Fall bei kleinen Windkraftanlagen ist)

In Gemeinden ohne Bebauungsplan (also noch unter dem Regime der POS) wird die Baugenehmigung beim Präfekten eingereicht. In Gemeinden mit einem Bebauungsplan oder wenn die Windkraftanlage zur Eigenverbrauchsnutzung vorgesehen ist, wird die Baugenehmigung vom Bürgermeister erteilt. Die Prüfung der Baugenehmigung soll zwei Monate dauern. In der Realität muss man in der Regel fast zehn Monate warten, um das wertvolle Dokument zu erhalten.

Die Genehmigung zur Stromerzeugung
Kleine Windkraftanlagen müssen bei der Energieabteilung (DGEC) des Umweltministeriums gemeldet werden. Dieses Verfahren kann online auf der AMPERE-Website durchgeführt werden.

Die Genehmigung zum Anschluss der Windkraftanlage an das Netz
Sie betrifft nicht die Anlagen in „isolierten Standorten“, das heißt nicht an das Netz angeschlossen. Sobald jedoch das zu versorgende Gebäude an das Netz angeschlossen ist, auch wenn die gesamte Produktion selbst verbraucht wird, ist ein Anschlussantrag erforderlich. Der Antrag wird bei Enedis (ehemals ERDF), genauer gesagt beim ARD-Dienst der betreffenden Region, gestellt.

Die Genehmigung zum Verkauf des Stroms
Um seinen überschüssigen Strom an einen Betreiber (EDF, Poweo, Direct Energie...) verkaufen zu können, sind weitere Schritte erforderlich.

• Wenn sich die Anlage in einer ZDE (Zone de Développement de l'Eolien) befindet, profitiert der Produzent vom „Einspeisetarif“. Das bedeutet, dass die gesamte von ihm produzierte Elektrizität subventioniert wird, mit anderen Worten, von EDF zu einem höheren Tarif als seinem eigenen Verkaufspreis gekauft wird. Am 1. September 2009 betrug dieser Einspeisetarif 8,2 c€/kWh. Er ist degressiv in Abhängigkeit vom Alter der Anlage und ihrer Produktivität. Die Windkraftproduktion wird für Projekte, die bis mindestens 2012 realisiert werden, subventioniert und für eine maximale Dauer von fünfzehn Jahren.

Um vom Einspeisetarif zu profitieren, reicht es nicht aus, dass sich die Windkraftanlage in einer ZDE befindet. Zunächst muss ein „Zertifikat, das das Recht auf Abnahmeverpflichtung eröffnet“ (CODEA) bei der örtlichen DRIRE (Direction Régionale de l'Industrie, de la Recherche et de l'Environnement) beantragt werden. Schließlich muss ein Kaufvertrag bei EDF oder einem anderen Betreiber, falls zutreffend, beantragt werden.

• Wenn sich die Anlage nicht in einer ZDE befindet, ist es möglich, den Überschuss oder die gesamte Produktion direkt an einen von RTE (Betreiber des Elektrizitätstransportnetzes) zugelassenen Stromanbieter, den sogenannten „Bilanzverantwortlichen“, zu verkaufen. Mehrere Betreiber bieten diesen Service bereits an, darunter Poweo, Direct Energie oder Enercoop (vollständige Liste auf der RTE-Website).

Der von diesen Unternehmen angebotene Rückkaufpreis liegt zwischen 4 Cent und 8 Cent pro kWh ohne MwSt. (in der Regel an die Kurse der europäischen Strombörse PowerNext gekoppelt). Interessant für ein Unternehmen, das die Mehrwertsteuer auf seine Stromkäufe zurückerhält. Viel weniger für eine Privatperson, die de facto inklusive MwSt. zahlt, aber ohne MwSt. verkauft...

Das Verbot von Lärm
Bleibt die Frage des Lärms. Das Gesundheitsgesetzbuch sieht keinen Mindestabstand vor. Es legt jedoch fest, dass die zusätzliche Schallbelastung (Schallemission) der umliegenden Wohngebäude nachts nicht mehr als drei Dezibel und tagsüber nicht mehr als fünf Dezibel betragen darf (Messungen im Freien).

Die Bauanzeige in der Praxis

(Auszug aus der Empfangsbestätigung einer vorherigen Anzeige)

Sie haben eine vorherige Anzeige für Arbeiten oder Einrichtungen eingereicht, die nicht genehmigungspflichtig sind. Die Bearbeitungsfrist für Ihr Dossier beträgt einen Monat und, wenn Sie innerhalb dieser Frist keine Post von der Verwaltung erhalten, erhalten Sie eine Entscheidung der Nichtbeanstandung dieser Arbeiten oder Einrichtungen.
Jedoch kann Ihnen die Verwaltung im Monat nach der Einreichung Ihres Dossiers schreiben:

• entweder um Sie darauf hinzuweisen, dass eine andere Frist gilt, wenn das Baugesetzbuch dies vorsieht, um die erforderlichen Konsultationen zu ermöglichen (wenn Ihr Projekt die Konsultation anderer Dienste erfordert...);
• oder um Ihnen mitzuteilen, dass Ihrem Dossier ein oder mehrere Dokumente fehlen;

• Wenn Sie einen solchen Brief vor Ablauf des Monats nach der Einreichung Ihrer Anzeige erhalten, ersetzt dieser die vorliegende Empfangsbestätigung.
• Wenn Sie am Ende des Monats nach der Einreichung Ihrer Anzeige nichts erhalten haben, können Sie mit den Arbeiten beginnen, nachdem Sie:

• diese Empfangsbestätigung auf dem Gelände ausgehängt haben, auf der die Gemeinde ihren Stempel angebracht hat, um das Einreichungsdatum zu bestätigen;
• während der gesamten Dauer der Baustelle auf dem Gelände ein von der öffentlichen Straße aus sichtbares Schild angebracht haben, das das Projekt beschreibt. Das Schildmodell finden Sie im Rathaus, auf der Website der Regierung für Stadtplanung sowie in den meisten Baumärkten.

Achtung: Die Entscheidung der Nichtbeanstandung ist nur endgültig, wenn kein Rechtsmittel eingelegt wird. Tatsächlich kann ihre Rechtmäßigkeit innerhalb von zwei Monaten ab ihrer Anbringung auf dem Gelände von einem Dritten vor dem Verwaltungsgericht angefochten werden. In diesem Fall ist der Beschwerdeführer verpflichtet, Sie spätestens fünfzehn Tage nach Einreichung der Beschwerde zu informieren.

Bedürfnisse definieren

Einige träumen davon, aus Trotz ihr Abonnement bei EDF zu kündigen. Die umweltbewusstesten Menschen kümmern sich nicht um die Rentabilität. Andere streben eine schnelle Amortisation an, auch wenn es teuer wird. Die Vernünftigeren möchten ihre Rechnung senken. Die Ehrgeizigsten wollen sie dank ihrer Überschussproduktion auf null reduzieren. Unternehmer schätzen die positive Kommunikation, die durch die sichtbare Präsenz einer Windturbine in ihrer Fabrik entsteht… Leider ist die gleichzeitige Erreichung all dieser Ziele unter den aktuellen Bedingungen unmöglich. Eine Entscheidung ist erforderlich.

Pumpenwindkraft

Auf dem Markt gibt es noch mehrflügelige, vollständig mechanische Windturbinen, die mit einer Wasserpumpe verbunden sind. Sie ermöglichen die Nutzung eines Brunnens, der zu weit von einer Stromquelle entfernt ist, um mit einer elektrischen Pumpe ausgestattet zu werden. Sehr robust, die leistungsstärksten saugen zwischen 500 und 1500 Liter/Stunde und haben eine Lebensdauer von 50 Jahren.

Technische Elemente, die die Wahl beeinflussen

Allgemeine Elemente zu den Leistungen

Im Allgemeinen reicht der Windbereich, der eine Windturbine antreiben kann, von 15 km/h bis weniger als 100 km/h. Darüber hinaus löst ein Sicherheitssystem das Anhalten des Rotors aus Sicherheitsgründen aus. An einem gleichen Standort erzielt man bessere Leistungen, wenn die Windturbine so hoch wie möglich platziert wird. Wenn die Gondel in
25 Metern Höhe statt in 12 Metern platziert wird, wird die zusätzliche Windmenge fast immer die Installation eines längeren Mastes rechtfertigen. Man muss jedoch bereit sein, eine Baugenehmigung zu beantragen.

Laut RTE war die monatliche Produktivität von Windkraftanlagen im Jahr 2007 variabel, von 10% bis 35% (tatsächlich produzierte Energie im Verhältnis zur theoretisch maximal produzierbaren Energie), mit einem Jahresdurchschnitt von 24%. Daher sollte man bei kleinen Windkraftanlagen im Allgemeinen nicht mehr als 2000 Betriebsstunden pro Jahr erwarten. Eine andere Berechnung: Eine Windturbine mit einem kW wird jeden Monat zwischen 70 und 255 kWh produzieren und ihre jährliche Produktion wird bei 2000 kWh begrenzt sein.

An diesem Punkt ist es wichtig, den Begriff der Leistung für eine Windturbine genauer zu definieren. Die vom Hersteller angegebene Zahl ist in der Regel die Nennleistung, das heißt diejenige, bei der ihr Wirkungsgrad am höchsten ist (aufgenommene Energie / zurückgewonnene Energie). Tatsächlich hängt die tatsächlich von der Windturbine gelieferte Leistung von der Windgeschwindigkeit ab.
Die maximale Leistung wird als Spitzenleistung bezeichnet. Eine Windturbine mit 2 kW Nennleistung kann somit maximal 3 kW für eine angemessene Dauer produzieren.

Achten Sie daher darauf, dass die angegebene Leistung tatsächlich die Nennleistung ist und nicht die Spitzenleistung. Außerdem besteht ein häufiger Fehler darin, ein Modell aufgrund seiner Leistung bei niedriger Geschwindigkeit zu bevorzugen, in der Hoffnung auf eine häufigere Produktion. Leider erzeugen Winde unter 3 m/s (10,8 km/h) nur sehr wenig Energie. Die Leistungen zwischen 5 und 15 m/s sind sehr entscheidend. Für die „Mathematiker“: In ihrer Aufstiegsphase steigt die Leistung mit der dritten Potenz der RTE-Quellwindgeschwindigkeit…

Vertikal oder horizontal?

Fast alle Windturbinen bestehen aus einem Propeller, der sich um eine horizontale Achse dreht. Die ersten Modelle von Windturbinen mit vertikaler Achse erschienen in den dreißiger Jahren und setzten sich aufgrund ihrer geringen Effizienz und blockierenden technischen Einschränkungen nicht durch – die ursprünglichen Darrieus-Modelle mussten beispielsweise angestoßen werden, um zu starten. In den letzten Jahren sind neue Modelle (und viele Projekte) kleiner Windturbinen mit vertikaler Achse aufgetaucht, die die Schwächen ihrer Vorgänger beheben sollen.

Ein überreichliches Angebot

Es ist daher möglich, eine Windturbine mit vertikaler Achse zu installieren, wenn der Standort besonders turbulente Winde bietet: städtische Umgebung, Unmöglichkeit, einen Mast zu installieren, Installation auf einem Gebäude. In anderen Fällen bietet ein klassisches Modell, das ausreichend hoch platziert ist, die besten Leistungen und eine schnellere Amortisation.

Die verschiedenen Arten von Masten

Abgespannte Masten haben den Vorteil, die kostengünstigsten zu sein, aber den Nachteil, viel Platz zu beanspruchen (etwa 12 m2 für eine 2 kW-Windturbine). Selbsttragende Rohrmasten sind nicht nur viel widerstandsfähiger im Laufe der Zeit, sondern tragen auch viel schwerere und damit leistungsstärkere Turbinen. Sie werden auch wegen ihrer Ästhetik geschätzt, die dem großen Windkraftanlagen ähnelt.

Die Rotorblätter

Kleine Windturbinen drehen sich schnell. Die lineare Geschwindigkeit an der Blattspitze einer dreiblättrigen Windturbine erreicht 250 km/h (das entspricht 250 bis 400 Umdrehungen pro Minute, je nach Länge der Blätter). Die mechanischen Belastungen, die mit diesen Geschwindigkeiten verbunden sind, werden inzwischen von den meisten Herstellern gut beherrscht.

Vier Materialien werden verwendet:

• Massivholz und Brettschichtholz: hauptsächlich für Selbstbauer reserviert.
• Aluminium: praktisch nicht mehr verwendet, da es schlecht gegen mechanische Ermüdung resistent ist und schließlich bricht
• Verbundwerkstoffe: von allen seriösen Herstellern verwendet.

Was die Größe betrifft: Je länger ein Rotorblatt ist, desto leistungsfähiger ist es, aber desto höher ist die Geschwindigkeit an der Blattspitze und somit auch der Lärm.

Zur Anzahl: Je mehr Rotorblätter es gibt, desto eher startet die Windkraftanlage bei schwachem Wind, aber sie wird weniger leistungsstark sein... und teurer. Es gilt also, einen Kompromiss zwischen der Länge und der Anzahl der Rotorblätter zu finden, um die gewünschten Leistungen zu erzielen. Die Wahl erfolgt also zwischen einem (technisch möglich, aber selten) und acht Rotorblättern, abhängig von der Windstudie und den Projektanforderungen. Mehrere Unternehmen und Forschungslabore arbeiten an neuen Rotorblattformen. WhalePower hat beispielsweise ein Projekt gestartet, das die besondere Form der Walflossen kopiert. Der Comptoir Eolien bietet bereits Windkraftanlagen mit drei konischen Rotorblättern an.

Die Rotorblätter kleiner Windkraftanlagen sind in der Regel mit einem „festen Blattwinkel“ ausgestattet, was bedeutet, dass der Anstellwinkel des Rotorblatts im Verhältnis zur Ebene des Propellers konstant ist. Ein System mit „variablem Blattwinkel“ ist weitaus leistungsfähiger, da es sich gewissermaßen wie ein Getriebe verhält, aber auch viel teurer ist. Ein variabler Blattwinkel ermöglicht zudem das „Fahnenstellen“ des Propellers, um die Windkraftanlage vor starkem Wind zu schützen (die Rotorblätter werden so ausgerichtet, dass ihr Auftrieb null ist, während der Rotor im Wind bleibt).

Ausrichtung

Es ist unnötig zu betonen, dass eine Windkraftanlage leistungsfähiger ist, wenn sie gut in den Wind ausgerichtet ist.
Drei technische Lösungen ermöglichen die Ausrichtung:

• Freisystem mit Propeller im Windschatten: Der Wind trifft zuerst auf die Gondel, die als Ruder fungiert, und dann auf die Rotorblätter. Dies ist das einfachste System, aber es erzeugt sofortige Turbulenzen, die die Leistung beeinträchtigen.

• Freisystem mit Propeller im Wind: Dies ist das häufigste System für kleine Leistungen. Ein hinter der Gondel angebrachter Schwanz platziert den Propeller senkrecht zum Wind, wie eine Wetterfahne. Freisysteme (im Windschatten oder im Wind) sind kostengünstiger, erfordern jedoch die Installation eines Dämpfers, um zu verhindern, dass die Windkraftanlage bei turbulenten Winden außer Kontrolle gerät.

• Motorisierte Ausrichtung: Eine Wetterfahne und ein Anemometer steuern die Ausrichtung des Rotors über einen Elektromotor. Dieses System ermöglicht es, die Ausrichtung des Propellers nur zu ändern, wenn der Wind dauerhaft gedreht hat. So wird die Produktivität optimiert. Es ermöglicht auch den Schutz der Windkraftanlage bei starkem Wind. Dieser Systemtyp ist den leistungsstärksten kleinen Windkraftanlagen (ab 10 kW) vorbehalten.

Da vertikale Windkraftanlagen von Natur aus omnidirektional sind, benötigen sie kein Ausrichtungssystem.

Widerstand gegen starken Wind und Regelung

Einige Windkraftanlagen sind in der Lage, Winde von fast 200 km/h zu verkraften. Die Mehrheit erreicht jedoch nicht so hohe sogenannte „Überlebensgeschwindigkeiten“. Sie sind daher mit Systemen ausgestattet, die es ermöglichen, den Rotor der Windkraft auszusetzen. Windkraftanlagen mit motorisierter Ausrichtung platzieren den Rotor parallel zum Wind, um ihn zu schützen, oder verwenden eine Bremse. Diejenigen mit variablem
Blattwinkel stellen sich in Fahnenstellung. Die weniger ausgeklügelten verwenden entweder ein mechanisches Ausweichsystem (der Rotor dreht sich auf einer Achse und zieht an einer Feder, um sich parallel zum Wind zu positionieren)
oder ein automatisches mechanisches Bremssystem. Vertikale Windkraftanlagen profitieren konstruktionsbedingt von der „dynamischen Ablösung“ der Rotorblätter, sie benötigen kein System zur Vermeidung von starkem Wind.

Generator und Übersetzung

Der Generator hat die Aufgabe, die Drehbewegung der Achse in Elektrizität umzuwandeln. Für den Leistungsbereich der kleinen Windkraftanlagen handelt es sich in der Regel um einen permanentmagneterregten Synchron-Generator. Die Intensität und Frequenz des vom Generator erzeugten Stroms variieren je nach Drehgeschwindigkeit des Rotors. Der Ausgangsstrom muss daher reguliert werden, um nutzbar zu sein. Diese Regulierung erfolgt durch einen Wechselrichter. Rotoren, deren Drehgeschwindigkeit zu gering ist, um einen klassischen Generator direkt anzutreiben, sind mit einem Übersetzungsgetriebe ausgestattet, einer Art Getriebe. Dieses Element ist in der Regel das schwächste Glied der Installation, da es hohen und konstanten mechanischen Belastungen ausgesetzt ist.

Batterien

Praktisch unverzichtbar für abgelegene Standorte, erschweren Batterien die Rentabilität
der Anlage erheblich. Das Auswahlkriterium liegt in der Energiespeicherkapazität der Batterie. Streng genommen wird diese Kapazität in Amperestunden gemessen, jedoch ist es oft einfacher, sie
in Form der in einer Stunde von der Windkraftanlage erzeugten Leistung auszudrücken, also in kWh. Eine Batterie, die 1000 Wh (also 1 kWh) speichern kann, kann somit das Äquivalent einer Stunde Wind bei Nennleistung für eine Windkraftanlage von einem kW speichern. Rechnen Sie mit 150 € netto pro kWh für Bleiakkus, dem Doppelten
für NiCad. Ihre Lebensdauer schwankt zwischen 10 und 15 Jahren für Bleimodelle und 20 bis 25 Jahren für die modernsten.

Ein wenig Physik Denken Sie daran, dass P=UI ist!
Um die Speichermöglichkeit einer Batterie in kWh zu bestimmen, multipliziert man ihre Spannung (12 V-24 V…) mit ihrer Kapazität in Amperestunden (zum Beispiel 100 Ah). So kann eine Batterie mit 24 V und einer Nennkapazität von 150 Ah 150 x 24 = 3600 Wh = 3,6 kWh = 3h36' der Produktion einer Windkraftanlage von einem kW speichern.

Wartung

Einige Modelle mit geringer Leistung werden als potenziell wartungsfrei dargestellt. Dennoch ist, unabhängig von der Leistung, eine jährliche Wartung unerlässlich, um die Lebensdauer der Windkraftanlage zu optimieren. Die vorbeugende Wartung erfolgt in der Regel jährlich. Austausch von Ölen, Schmierungen, Überprüfung der Verschraubungen… Rechnen Sie mit 200 bis 1000 € ohne MwSt. je nach Leistung und einem Tag Unterbrechung. Der Einsatz erfordert zwei bis drei Personen.

Bezüglich der korrektiven Wartung sollte man wissen, dass nach zehn Jahren Materialermüdung und Verschleiß auftreten, insbesondere in Gebieten mit den turbulentesten Winden. Der Eigentümer wird sich mit Austausch- oder Reparaturmaßnahmen an den Rotorblättern, dem Austausch oder der Überholung des Generators, des Getriebes konfrontiert sehen. Blitzschlag ist ebenfalls eine häufige Ursache für elektrische Ausfälle.

Windkraftanlagen sind in der Regel zwei Jahre, manchmal drei Jahre, garantiert. Was die Batterien betrifft, übersteigt die Garantie selten ein Jahr.

Preisspannen

Eine kleine Windkraftanlage kostet in der Regel mit Installation zwischen 3.000 und 90.000 € ohne MwSt., je nach Leistung. Der Preis pro installiertem kW sinkt schnell mit der Gesamtleistung des Geräts. Wenn die Finanzen es erlauben, ist es daher einfacher, eine Windkraftanlage rentabel zu machen, die die höchstmögliche Leistung für die verfügbaren Wind- und Geländebedingungen bietet.

Glossar

• Anemometer: Gerät zur Messung der Windgeschwindigkeit.

• Horizontale Achsenwindkraftanlage: Windkraftanlage, deren Rotorachse horizontal ist. Die Ebene des Propellers ist somit vertikal. Dies ist die Form, die für große Windkraftanlagen gewählt wird und die am häufigsten bei kleinen Windkraftanlagen vorkommt.

• Vertikale Achsenwindkraftanlage: Windkraftanlage, deren Rotorachse vertikal ist. Die Ebene des Propellers ist somit horizontal. Dieser Typ von Windkraftanlage ist derzeit ein Schwerpunkt der Forschungsbemühungen.

• Darrieus-Windkraftanlage: Vertikale Windkraftanlage, die 1931 vom französischen Ingenieur Georges Darrieus (24. September 1888 - 15. Juli 1979) entworfen wurde. Sie wurde bis 1997 von FloWind gebaut.

• Savonius-Windkraftanlage: Vertikale Windkraftanlage, die aus zwei oder mehreren Schalen (Halbkugel oder Halbzylinder) besteht.

• Generator (Aerogenerator): Generator oder Dynamo, dessen Aufgabe es ist, die Rotation der Rotorachse in Elektrizität umzuwandeln.

• Wechselrichter / Gleichrichter: System zur Regulierung des unregelmäßigen Stroms, der von einer Windkraftanlage erzeugt wird, um seine Nutzung im Haushalt oder seine Einspeisung ins Netz zu ermöglichen.

• Kleine Windkraftanlage: Installation von Windkraftanlagen zur Stromerzeugung mit einer Nennleistung zwischen 1 und 30 Kilowatt. Unter 1 kW spricht man von Mikro-Windkraftanlagen.

• Nennleistung einer kleinen Windkraftanlage: Leistung, bei der ihr Wirkungsgrad am höchsten ist (aufgenommene Energie / zurückgewonnene Energie). Die Nennleistung einer Windkraftanlage wird daher für einen bestimmten Windgeschwindigkeitsbereich angegeben.

• Netzanschluss: Da die Windkraftanlage vom Wind abhängig ist, ist ein Netzanschluss erforderlich. Er ermöglicht auch den Verkauf der gesamten oder eines Teils der Stromproduktion der Windkraftanlage. Für kleine Windkraftanlagen bis zu 36 kW erfolgt der Anschluss an das Niederspannungsnetz, das von Enedis (ehemals ERDF) (Electricité Réseau Distribution France) verwaltet wird.

• Leistungsvariation einer kleinen Windkraftanlage: Die Leistung einer Windkraftanlage hängt von der Windgeschwindigkeit ab und variiert mit ihrer dritten Potenz. Zum Beispiel produziert eine Windkraftanlage, die bei 4 m/s 2 kW erzeugt, bei 8 m/s 8 kW.

• ZDE (Zonen für die Entwicklung der Windkraft): Standorte unterschiedlicher Größe, an denen jede installierte Windkraftanlage von einer Betriebssubvention in Form eines Vorzugseinspeisetarifs ihrer Produktion durch EDF profitiert.