Projekteinblick: Kleinwindkraftanlage

Projekte im Studiengang Energie- und Umwelttechnik sind sehr vielfältig. In der Reihe «Projekteinblicke» erläutern Projektteams, womit sie sich ein Semester lang beschäftigen. Gleichzeitig gewähren die Auftraggebenden Einblicke in aktuellen Fragestellungen. Den Start zu dieser Serie macht ein Projektteam aus dem vierten Semester mit Atdhe Bejta als Projektleiter und Stefan Roth als Projektcoach. Das Projektteam berichtet über seinen Einstieg in das Projekt und die geplante Herangehensweise.

Kleinwindkraftanlage für das Eigenheim

Niklaus Fischer ist Auftraggeber unseres Projekts und Besitzer eines Einfamilienhauses in Küttigkofen. Das Haus liegt umgeben von zwei Hügelketten und vor Ort ist es relativ windig. So stellte sich für Herrn Fischer die Frage, ob diese Windverhältnisse für eine Kleinwindkraftanlage geeignet sein könnten. In den nächsten Jahren möchte Herr Fischer Investitionen tätigen, um selbst mehr Strom zu erzeugen. Der Strom soll mit einer PV-Anlage und mit einer Kleinwindkraftanlage generiert werden. Für die PV-Anlage hat Herr Fischer bereits im Vorfeld Informationen und Offerten eingeholt. Die Kleinwindkraftanlage soll die PV-Anlage im Winter sowie in der Nacht ergänzen. Für eine genaue Analyse der Voraussetzungen für die Kleinwindkraftanlage hat Herr Fischer über die letzten drei Jahre die Winddaten sowie den Stromverbrauch aufgezeichnet. Daher stellen sich für uns folgende Fragen: Wie gross muss eine Kleinwindkraftanlage dimensioniert sein? Kann diese auf dem Dach montiert werden? Welchen Lärm würde die Anlage verursachen? Wie hoch ist der Eigenverbrauchsanteil unter Berücksichtigung des Ertrags durch die PV-Anlage und kann dieser durch die Windkraftanlage erhöht werden? Dazu kommen noch die wirtschaftlichen Aspekte ins Spiel. Wie lange dauert es, bis die Investition wieder amortisiert ist mit der Vergütung der Stromeinspeisung und dem ersparten Strombezug?

Ziel des Projekts

Das Ziel unseres Projektes ist für Herrn Fischer eine Nutzwertanalyse verschiedener Kleinwindkraftanlagen zu erstellen, auf deren Basis er den Entscheid für seine Investition tätigen kann. Die Nutzwertanalyse beinhaltet Punkte wie Kosten, Energieertrag, Eigenverbrauch und Emissionen wie Lärm, Schatten und Körperschall.

Herangehensweise

Wie bei jedem Projekt war es uns wichtig, zunächst einen Überblick über das Projekt zu erhalten. Da Herr Fischer seine Winddaten mit einem Datenlogger aufgezeichnet hat, konnten wir auf einer guten Datenbasis aufbauen. Ein Teil unseres Teams hat die Winddaten genauer analysiert. Dabei haben sie festgestellt, dass für gewisse Zeiträume Daten fehlten und es mussten basierend auf den vorhandenen Daten Abschätzungen für die fehlenden Zeiträume gemacht werden. Parallel dazu fing der andere Teil unseres Teams mit der Recherche an und sammelte allgemeine Informationen zu Windkraftanlagen. Die Erkenntnisse aus der Recherche halfen uns eine erste Vorauswahl infrage kommender Windkraftanlagen zu treffen. Jetzt stehen wir am Anfang der Projektwoche, in der wir fünf Tage Zeit haben, uns ausschliesslich auf das Projekt zu konzentrieren. Wir werden in der Projektwoche mit Hilfe der Kennlinien der verschiedenen Windkraftanlagen und der Winddaten die zu erwartende Stromproduktion berechnen. Als weiterer Schritt gilt es dann, den berechneten Windstrom und den berechneten Solarstrom dem erwarteten Verbrauch gegenüberzustellen. Mit dieser Gegenüberstellung kann eine passende Kleinwindkraftanlage, welche die Stromproduktion in der Nacht und in den Wintertagen möglichst gut ergänzt, für das Einfamilienhaus von Herr Fischer ermittelt werden.

Bis im Juni werden wir unsere Ergebnisse zusammengetragen haben und sie Herrn Fischer in unserer Abschlusspräsentation vorstellen.

Das Projektteam: Atdhe Bejta, Philippe Grütter, Matthias Hettich, Silvan Knöri