KLEINWINDENERGIEANLAGEN: Untersuchung der Rahmenbedingungen, technischen Konzepte und Wirtschaftlichkeit am Standort Norddeutschland (German Edition)

Es werden die Rahmenbedingungen für die Planung, Installation und den Betrieb von Kleinwindenergieanlagen ermittelt und beschrieben. Hierzu zählen administrative Vor-gaben, Umgebungsbedingungen im Untersuchungsgebiet, der wirtschaftliche Raum, theoretische Potentiale und technische Konzepte zur Windenergienutzung und die Dar-stellung der Photovoltaik-Referenz sowie einer Herleitung von Referenz-Standorten.
In der Anlagenauswahl werden zunächst Betreiberinformationen recherchiert und disku-tiert, um beispielsweise Betriebskosten oder Schadenshäufigkeiten zu ermitteln. An-schließend werden u.a. mit diesen Informationen einige Hersteller (bekannt durch Literatur-, Messe- und Internetrecherchen) im Rahmen einer „Vorauswahl“ ausgewählt. Diese vier Hersteller bieten insgesamt 14 KWEA im Spektrum von 0,1 bis 10 kW Nennleistung an. Auffallend ist hier der ausschließliche Einsatz von permanent erregten Synchronmaschinen als Generatoren. Weiterhin werden hier Kennzahlen zum Vergleich von KWEA gebildet. Es ergeben sich spez. Anlagenkosten von etwa 5.940 €/kW bei Inselsystemen und 7.330 €/kW bei Netzparallelsystemen, worin noch keine weiteren Kosten beispielsweise für Genehmigungen oder Nebenkosten enthalten sind.
Die ausgewählten Anlagen werden im Rahmen einer Vorplanung in den einzelnen Szenarien simuliert und Ertragsberechnungen durchgeführt. Am küstennahmen Standort (Hallig Hooge) werden mit den Anlagen Volllaststunden zwischen 3.760 und 3.800 h erreicht, was zu Stromgestehungskosten von 27,6 bis 51,5 Cent/kWh führt. Am Binnen-landstandort (Region südl. Eutin) beträgt die Vollaststundenzahl etwa 1.900 h bei Stromgestehungskosten von 36,5 Cent/kWh. Im Stadtgebiet (Bremen) liegt die Volllast-stundenzahl zwischen 780 und 1.110 h. Die Stromgestehungskosten liegen in diesen Fällen zwischen 38,8 und 92,9 Cent/kWh. Weder bei Vergütung nach dem EEG, noch im Eigenverbrauch ist der Betrieb von KWEA in diesen Szenarien wirtschaftlich.
Durchgeführte Sensitivitätsanalysen ergaben, dass die Parameter Investitionskosten, Betriebskosten, Ertrag und je nach Betrachtung EEG-Vergütung oder Energiekosten, einzeln verändert, lediglich in einem Fall zu positiven Erlösen führen. Nur eine Opti-mierung mehrerer Parameter kann zu einem wirtschaftlichen Betrieb von KWEA führen.
Grundsätzlich ließ sich hier erkennen, dass der Eigenverbrauch der Energie ökonomisch effektiver war, da so weniger Strom fremdbezogen werden muss. Dies lässt sich da-durch erklären, dass die Energiekosten mehr als doppelt so hoch sind, als die aktuellen Vergütungssätze nach dem EEG.
Ein Vergleich einer Insellösung mit einem Netzanschluss als Alternative zeigte, dass das Inselsystem insgesamt günstiger als Versorgungssystem einsetzbar ist, als der teure Netzanschluss.
Die Gegenüberstellung von KWEA und Photovoltaik-Referenz erfolgte jeweils auf den Bedarf in den einzelnen Szenarien. Geringere Stromgestehungskosten ergaben sich hier überwiegend bei den KWEA-Systemen. Anlagen kleiner Leistung (< 1kW) weisen je-doch verhältnismäßig hohe Stromgestehungskosten auf, was in erster Linie auf die ho-hen Nebenkosten bei der Planung und Inbetriebnahme zurück zu führen ist (Genehmi-gungskosten, spez. Investitionskosten). Die Erlöse, sowohl nach EEG-Vergütung als auch bei Eigenverbrauch, sind grundsätzlich bei dem PV-System am höchsten, aber ebenfalls noch negativ. Bei der Betrachtung der gesamten Investitionskosten wird deut-lich, dass auch hier überwiegend das KWEA-System günstiger ist. Da die spezifischen Investitionskosten insbesondere bei Anlagen kleiner Leistung (etwa < 1 kW) stark an-steigen, ist dort jedoch eine Versorgung mit Photovoltaik günstiger.
Die Versorgung der unterschiedlichen Lasten in den einzelnen repräsentativen Szenarien war durch die betrachteten regenerativen Energiesysteme (Kleinwindenergieanlage und Photovoltaik) nicht wirtschaftlich darstellbar.
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