Die Arbeit ist aufgrund des Interesses an Kleinwindanlagen entstanden, wobei die Range, in der sich Kleinwindkraftanlagen bewegen können, überraschend groß ist, angefangen bei mehreren Watt Leistung bis zu 100KW. Der Wind so wie die rechtlichen Lagen unterscheiden sich in Deutschland stark, daher ist für die Arbeit ein Beispiel Ort ausgewählt worden, um alle Aspekte, die zu der Errichtung notwendig sind zu beleuchten und Hinweise zu geben, worauf geachtet werden muss.
Ziel ist es also ein Leitbild zu schaffen an dem die Planung und Durchführung eines Windkraftprojekts abgearbeitet werden kann. Der Fokus liegt hierbei nicht auf einer technischen Lösung, sondern auf rechtlichen und wirtschaftlichen Belangen, die in der Fachliteratur meistens nur für Großanlagen behandelt werden, daher müssen die Fakten zusammengetragen und bewertet werden, ob diese für Kleinanlagen anwendbar sind und oder diese aus anderen Texten zutreffen. Technische Fakten sowie die Historie werden hier nur aufgegriffen da es Verständnis zu der Funktion braucht, um die rechtlichen und wirtschaftlichen Belange verstehen zu können. Eine These, die hier widerlegt wird ist, dass Kleinwindkraft in Konkurrenz zur Photovoltaik steht. Vielmehr wird erläutert, warum ein dezentraler Energiewandel nur möglich ist, wenn beide Bereiche genutzt werden. Es gibt aber auch eine Erläuterung zu den Risiken, die durch dezentrale Lösungen entstehen eingegangen. Die Erzeugung unterscheidet grundsätzlich in Insel- und Einspeisungsanlagen, beides hat Vor- und Nachteile. Es kann beides in verschiedenen Fällen besser sein, hier muss selbst bewertet werden, welche Möglichkeit Anwendung finden soll, hier kann nur eine Hilfe zu dieser Entscheidung geboten werden.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.1. Aufbau der Arbeit
1.2. Zielsetzung der Arbeit
1.3. Angewendete Methoden
2. Historie der Windkraft
3. Theoretische Grundlagen
3.1. Wie Wind entsteht
3.2. Einfluss der Umgebung
4. Anschaffung
4.1. Bauteile zum Errichten einer Kleinwindkraftanlage
4.1.1. Bauformen der Generatoren
4.1.2. Rotortypen und Rotordurchmesser
4.2. Aktuelle Fördermöglichkeiten in Deutschland
4.3. Investitionskosten anhand eines Beispiels
5. Betrieb
5.1. Abschreibung
5.2. Eigennutzung
5.3. Einspeisung in das öffentliche Stromnetz
5.4. Amortisationsrechnung anhand eines Beispiels
5.5. Vergleich zu Photovoltaik
6. Rechtliche Bedingungen
6.1. Planung der Gemeinde
6.2. Ablauf der Planung / Genehmigung
6.3. Während der Bauphase
6.4. Anmeldung der Anlage
6.5. Naturschutz
6.6. Schall von Windkraftanlagen
7. Schlussfolgerung
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht das Potenzial von Kleinwindkraftanlagen in Deutschland, indem sie ein Leitbild für die Planung, wirtschaftliche Bewertung und rechtliche Genehmigung solcher Vorhaben erstellt, wobei der Fokus auf einem Praxisbeispiel in Eschweiler liegt.
- Grundlagen der Windentstehung und standortspezifischer Einflussfaktoren
- Technische Komponenten und Bauformen von Kleinwindkraftanlagen
- Wirtschaftliche Analyse der Investitionskosten und Amortisationsmöglichkeiten
- Rechtliche Rahmenbedingungen und Genehmigungsverfahren in Deutschland
- Vergleich der Wirtschaftlichkeit und Nutzbarkeit mit Photovoltaikanlagen
Auszug aus dem Buch
3.1. Wie Wind entsteht
Wind Entstehung ist auf das unterschiedliche Verhalten der topographischen Gegebenheiten bei Sonneneinstrahlung zurückzuführen. Wasser braucht lange Zeit bis sich dieses erwärmt, während Landmassen sich schneller erwärmen. Dadurch bedingt ist auch das Aufwärmen und Abkühlen der darüber liegenden Luft schneller bzw. langsamer.
Durch das schnellere Erwärmen entsteht dabei ein Hochdruck, die Luft dehnt sich aus und steigt auf. Im Umkehrschluss entsteht bei sich langsamer erwärmender Luft ein Tiefdruckgebiet. Um die Differenz auszugleichen, fliest die kalte Luft an der Oberfläche, zu der durch das Aufsteigen fehlenden Luft im Hochdruckgebiet. In den oberen Luftschichten fliest die Luft umgekehrt vom Hochdruck- zum Tiefdruckgebiet da hier Luft über dem Hochdruck fehlt, dieser Zusammenhang wird in Bild 1 aufgezeichnet mit der Entstehung von Küstenwinden erklärt.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Diese Einleitung beleuchtet die Notwendigkeit einer neuen Energieversorgung in Deutschland und positioniert Kleinwindkraftanlagen als dezentrale Alternative, basierend auf wirtschaftlichen und rechtlichen Rahmenbedingungen.
2. Historie der Windkraft: Dieses Kapitel gibt einen Rückblick auf die technologische Entwicklung der Windkraftnutzung, von frühen Windmühlen über historische Windräder bis hin zur modernen Entwicklung und Erforschung regenerativer Energien.
3. Theoretische Grundlagen: Hier werden die meteorologischen Ursachen der Windentstehung erläutert sowie der Einfluss der Umgebung – wie Geländestruktur und Rauheitsfaktoren – auf die Windleistung präzisiert.
4. Anschaffung: Dieses Kapitel behandelt die Vorbereitungen zur Installation, benötigte Komponenten wie Masten und Generatoren, sowie Fördermöglichkeiten und Investitionskosten anhand konkreter Beispiele.
5. Betrieb: Hier werden Aspekte der Abschreibung, die Varianten der Eigennutzung sowie die Netzeinspeisung diskutiert und ein Vergleich mit Photovoltaikanlagen hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Nutzungsmöglichkeiten gezogen.
6. Rechtliche Bedingungen: Dieses Kapitel befasst sich mit den gesetzlichen Hürden, einschließlich der kommunalen Planung, Umweltauflagen, Brandschutzkonzepten, dem Luftverkehrsrecht und der Lärmimmission.
7. Schlussfolgerung: Die Arbeit schließt mit einer Zusammenfassung der Hürden für Kleinwindkraftanlagen und betont die Notwendigkeit einer sehr guten Planung unter individueller Bewertung jedes Standorts.
Schlüsselwörter
Kleinwindkraftanlage, Windenergie, Regenerative Energien, Standorteignung, Investitionskosten, Amortisationsrechnung, Genehmigungsverfahren, Einspeisevergütung, Autarkiegrad, Windkraft, Umweltschutz, Brandschutz, Betriebswirtschaft, Netzeinspeisung, Energiewende
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit entwickelt ein Konzept zur Nutzung von Kleinwindkraftanlagen in Deutschland, wobei der Fokus auf der Planung, der Wirtschaftlichkeit und den rechtlichen Gegebenheiten liegt.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Der Schwerpunkt liegt auf einer ganzheitlichen Betrachtung: von meteorologischen Grundlagen über die technische Anschaffung bis hin zu Betrieb, rechtlichen Rahmenbedingungen und der Wirtschaftlichkeitsrechnung.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Hauptziel ist die Erstellung eines Leitbilds, das als Entscheidungsgrundlage für die Planung und Durchführung von Windkraftprojekten im Kleinanlagenbereich dienen soll.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird eine fundierte Literaturrecherche durchgeführt, ergänzt durch Praxisbeispiele und eigene Berechnungen, um die theoretischen Aspekte in die Anwendung zu übertragen.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in Theorie zur Windentstehung, die technische Anschaffung mit Kostenanalyse, den Betrieb (Eigennutzung vs. Einspeisung) sowie rechtliche Aspekte wie Planung und Naturschutz.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit am besten?
Die Arbeit zeichnet sich durch Begriffe wie Kleinwindkraft, Wirtschaftlichkeit, Genehmigungsrecht, dezentrale Energieversorgung und Standortanalyse aus.
Wie unterscheidet sich die Planung für 10m-Anlagen von größeren Anlagen?
Bei Anlagen unter 10m Höhe entfällt in NRW häufig der aufwändige Bauantrag, während für größere Anlagen ein förmliches Genehmigungsverfahren mit Brandschutz- und Emissionsgutachten erforderlich wird.
Warum ist ein Vergleich mit Photovoltaik so wichtig für das Konzept?
Der Vergleich verdeutlicht die komplementären Eigenschaften: Photovoltaik ist im Sommer ertragreich, während Windkraftanlagen das Potenzial für eine stabilere Energieversorgung im Winter bieten, was für die Autarkiegestaltung entscheidend ist.
Welche Rolle spielt die Bodenbeschaffenheit in den Fallbeispielen?
Die Bodenbeschaffenheit ist für die Fundamentbildung essenziell, insbesondere bei ehemaligen Bergbaugebieten wie Eschweiler, da hier besondere geotechnische Untersuchungen notwendig sind.
- Arbeit zitieren
- Andreas Brendt (Autor:in), 2023, Konzept zur Nutzung des Potenzials von Kleinwindkraftanlagen in Deutschland, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1372970
