Vertikale Windkraftanlagen kommen neben Solaranlagen und Wasserturbinen als eine neue Technologie der grünen Energiegewinnung hinzu. Was genau zeichnet diese Art der Windräder aus – und eigenen sie sich auch für den Eigenbedarf?
Erneuerbare Energien sollen Deutschland helfen, schneller klimaneutral zu werden. In diesem Zug wird auch die Windkraft an Bedeutung zunehmen. Klassische Windräder stoßen allerdings oft auf wenig Begeisterung seitens der Bevölkerung – zu laut, zu wuchtig und dazu eventuell eine tödliche Gefahr für Vögel.
Im Gegensatz zu den klassischen Windrädern mit drei horizontal ausgerichteten Rotorblättern haben vertikale Windkraftanlangen zwei oder mehr vertikal verlaufende Blätter in unterschiedlichen Formen und Größen.
Derzeit gibt es vier unterschiedliche Formen von vertikalen Windkraftanlagen auf dem Markt:
- Helix-Form mit spiralartig verbauten Achsen
- H-Form, bei der die Achsen parallel zueinander vertikal stehen
- Darrieus-Form, die mit einer Art geformten Schale aus zwei Achsen Wind auffängt
- Savonius-Form, bei der Achsen schaufelförmige, überlappende Flügel darstellen
In vertikale Windkraftanlagen werden sogenannte Mikroturbinen verbaut. Mittlerweile gibt es viele verschiedene Leistungsklassen und Hersteller – angefangen von 300 Watt über 1000, 2000 oder 3000 Watt bis hin zu 5000 Watt und mehr. Entsprechend unterschiedlich sind auch der Platzbedarf und Preise.
Vertikale Windkraftanlagen: Die Vorteile
Obwohl oder gerade weil vertikale Windkraftanlangen kleiner sind als horizontale Windräder, haben sie einige Vorteile:
- Durch ihre geringere Größe sind die Motoren deulich leiser als die der großen Windanlagen. Außerdem könnten die Anlagen dort aufgebaut werden, wo horizontale Windkraftanlagen derzeit verboten sind.
- Vertikale Windkraftanlagen sind weniger auf steten Wind angewiesen, denn sie erzeugen schon bei geringen Windgeschwindigkeiten Energie. Das macht sie für stärker bebaute Flächen attraktiv – zum Beispiel für Dächer in Großstädten.
- Im Gegensatz zu horizontalen Windturbinen, die sich je nach der Windrichtung drehen müssen, fangen vertikale Windturbinen den Wind aus allen Richtungen ein.
- Neben den „klassischen“ Modellen, die in etwa zehn Metern Höhe stehen, gibt es auch Mini-Windkraftanlagen, die nicht höher sind als eine Fernsehantenne und somit auf jedes Dach und auf den Balkon passen. Ähnlich kleine und platzsparende Modelle gibt es übrigens auch im Bereich der Photovoltaik. Hier erfährst du Näheres dazu: Mini-Photovoltaik: So funktioniert die kleine Solaranlage.
- Vertikale Windräder haben nur sehr wenig bewegte Teile. Bei der Stromerzeugung befindet sich nur der Generator in Bewegung, was die Verschleißteile auf ein Minimum reduziert.
- Egal ob wenig Wind oder Sturm – die vertikale Windkraftanlagen sind für jedes Wetter geeignet und halten auch bei Starkwind.
Außerdem könnten vertikale Windkraftanlagen zu einer tierfreundlichen Alternative zu den langen, horizontalen Rotorblättern werden. Nach Schätzungen verschiedener Forschungsgruppen werden rund 40 Vögel pro Jahr durch eine einzige Windturbine getötet. Dagegen vermutet Sebastian Scholz, Fachbereichsleiter für Klima- und Umweltpolitik beim NABU Bundesverband, dass Vögel die vertikalen Windräder aufgrund des kleineren Radius und der schnelleren Drehgeschwindigkeit besser wahrnehmen könnten. Die Folge: Es würden weniger Tiere sterben. Allerdings ist diese Zahl nur schwer messbar und daher stark umstritten.
Nachteile von vertikalen Windkraftanlangen
Eine zweite Seite der Medaille gibt es dennoch: Aus energiewirtschaftlicher Sicht erzeugen vertikale Windkraftanlangen nicht genug Energie, um in großer Zahl in der Landschaft stehen zu können. Sie gelten gemeinhin als Kleinwindanlagen und können in der geringen Höhe nur einen Bruchteil der Energie erzeugen, die horizontale Rotorblätter generieren.
Auch was den privaten Gebrauch angeht, gibt es nicht nur positive Meinungen. Laut der Verbraucherzentrale ist die Technologie noch nicht ausgereift, die Erträge der Windkraftanlagen sind sehr klein und hängen zu sehr vom Standort ab. Ob sich ein Einbau im Privathaushalt lohne, lasse sich durch eine Windmessung festzustellen, die wiederum viel Geld kostet.
Im Jahr 2022 gab es Deutschlandweit 775 vertikale Windkraftanlagen. Laut einer Zubauanalyse der Fachagentur Windenergie produzierten all diese Anlagen zusammen 7,8 Megawatt. Das entspricht in etwa der Leistung von zwei horizontalen Windkraftanlagen. Es braucht also noch mehr Forschung und weiteren Fortschritt, um vertikale Windkraftanlangen effizienter zu gestalten. Inzwischen gibt es laut einer Studie in der Fachzeitschrift Renewable Energy Hinweise darauf, dass der geringe Wirkungsgrad durch enges Zusammenstehen der Windräder in Windparks ausgeglichen werden könnte.
Worauf du beim Kauf einer vertikalen Windkraftanlange achten solltest
Der Markt für vertikale Windkraftanlangen ist noch klein, bei der Technologie scheiden sich die Geister. Du möchtest dir dennoch eine vertikale Windkraftanlage anschaffen? Welche Leistung ist möglich und was für Kosten kommen auf dich zu? Hier bekommst du die wichtigsten Informationen.
- Vertikale Windkraftanlagen laufen schon bei niedrigen Windgeschwindigkeiten von wenigen Metern pro Sekunde. Die meisten Modelle haben einen 12- oder 24-Volt-Generator und schaffen dabei – je nach Größe – Leistungen zwischen 200 und 3000 Watt. Das ist etwas weniger als eine haushaltsübliche Photovoltaikanlage.
- Obwohl die Windkraftanlage im Vergleich zur Photovoltaikanlage weniger Energie erzeugt, kann eine vertikale Windkraftanlage die Grundlast eines Haushaltes abdecken.
- Verglichen mit anderen Energiequellen sind vertikale Windkraftanlagen teuer. Im Internet gibt es immer wieder günstige Angebote aus Fernost, die mit großer Leistung werben, doch davon solltest du lieber Abstand nehmen. Seriöse Anbieter verlangen momentan einen Preis zwischen 3000 und 5000 Euro pro Kilowatt installierter Leistung.
- Der Ertrag ist abhängig vom Wind und vom Standort. Je höher und freier die Anlage steht, desto mehr Energie kann sie erzeugen. Überlege also erst einmal, ob dein Standort für eine Windanlage geeignet ist oder ob du nicht besser mit Photovoltaik beraten bist.
- Beim derzeitigen Technologiestand kann es laut der Verbraucherzentrale vorkommen, dass das Gerät mehr Strom verbraucht, als es erzeugt. Außerdem kann es immer noch laut genug sein, um Nachbar:innen zu stören.
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