Projekt
Kleinwindkraftanlagen: Qualitätssicherung, Netzeinbindung, Geschäftsmodelle und Information
Auftraggeber Klima- und Energiefonds
Status/Laufzeit abgeschlossen (2014)
Kleinwindenergieanlagen (KWEA) - Windkraftanlagen mit einer vom Rotor überstrichenen Fläche kleiner 200 m² - erfreuen sich zunehmender Beliebtheit: Ende 2012 waren insgesamt 806.000 KWEA mit einer Gesamtleistung von 678 MW weltweit installiert, 76.000 davon wurden im Jahr 2012 errichtet. Der Markt für KWEA in Österreich ist jedoch verhältnismäßig jung und weist daher typische Probleme auf, wie z.B.:
- offene Fragen hinsichtlich Qualität und Sicherheit der Anlagen aufgrund fehlender Zertifizierung
- unzuverlässige Angaben der Hersteller zur Leistungsfähigkeit der Anlagen
- unzureichendes Wissen über die Auswirkungen turbulenter Strömungsbedingungen auf Ertrag und Lebensdauer der KWEA
- planungs- und sicherheitstechnische Unsicherheiten bei Einsatz von KWEA in urbanen Gebieten
- uneinheitliche Genehmigungsbedingungen sowie fehlende Erfahrungen der Behörden
Ziele/Herausforderung
Projektziel war es daher, zur Verbesserung dieser Situation beizutragen und technische, rechtliche und organisatorische Fragestellungen zu klären. Durch die Schaffung fundierter Grundlagen und die Einbeziehung relevanter Stakeholder, sollte letztlich erreicht werden, dass sich qualitativ hochwertige Kleinwindkraftanlagen auf dem Markt etablieren und einen Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung leisten können.
Methodische Vorgangsweise/Inhalt
Zur Bearbeitung dieser Fragestellungen wurde mit der Errichtung des Energieforschungsparks Lichtenegg und Durchführung technischer Messungen bzw. mit der Klärung rechtlicher und organisatorischer Rahmenbedingungen ein deutlicher Beitrag zur Unterstützung dieser noch jungen Technologie geleistet. Das interdisziplinär zusammengesetzte Projektkonsortium bearbeitete im Einzelnen folgende Aufgaben:
- Prüfung bestehender Zertifizierungsstandards bzw. Entwicklung eines geeigneten vereinfachten Standards zur Sicherstellung der Qualität von Kleinwindkraftanlagen
- Standardisierte Vermessung der Leistungskennlinien und Evaluierung der Betriebserfahrungen in einer Langzeituntersuchung von fünf Kleinwindkraftanlagen.
- Entwicklung eines Kriterienkatalogs geeigneter Wechselrichter für Kleinwindkraftanlagen und Untersuchungen der Netzrückwirkungen
- Schaffung von Markttransparenz durch Veröffentlichung der Daten einheitlich vermessener Kleinwindkraftanlagen und von Langzeit-Betriebserfahrungen
- Entwicklung gezielter Informationen (Leitfäden und Schulungen) für Gemeinden als Baubehörden, (potenzielle) Kunden bzw. Planer und Errichter von Kleinwindkraftanlagen
- Einheitliche rechtliche Auslegung und Definition von Förderungskriterien
- Entwicklung eines Geschäftsmodells für Kleinwindkraftanlagen (Planung, Errichtung, Netzeinbindung, Stromabnahme)
Ergebnisse/Nutzen
Im Projekt wurde ein vereinfachtes Zertifizierungsverfahren für KWEA als kostengünstige Alternative zur Vollzertifizierung nach internationaler Norm entwickelt, das die wichtigsten Kriterien einer KWEA - Qualität, Betriebssicherheit, Leistungsfähigkeit und Netzrückwirkungen - abdeckt. Als Grundlage wurde der „Anforderungskatalog für die Aufstellung und den Betrieb von kleinen Windkraftanlagen – KWEA“ verwendet. Dieser deckt bereits einzelne Teilbereiche wie Sicherheit, Statik und technische Unterlagen ab, eine Überprüfung der Leistungsfähigkeit und der Betriebsfestigkeit ist jedoch nicht vorgesehen. Da diese Punkte für potenzielle KäuferInnen wesentliche Entscheidungskriterien darstellen, wurden folgende zusätzliche Untersuchungen für ein vereinfachtes Zertifizierungsverfahren vorgeschlagen und an 13 KWEA durchgeführt:
- Langzeitevaluierung der KWEA zur Überprüfung der Qualität und Betriebssicherheit
- Vermessung der Leistungskennlinie nach IEC 61400-12 zur Überprüfung der Herstellerangaben hinsichtlich Leistung und Energieertrag
- Untersuchung der Stromqualität von KWEA in Anlehnung an die EN 50438 zur Sicherstellung der Netzverträglichkeit bei Verbindung mit dem Verteilernetz
Die Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen im Energieforschungspark Lichtenegg bestätigen die Notwendigkeit einer unabhängigen Zertifizierung von KWEA, denn nur 6 der insgesamt 13 getesteten KWEA konnte hinsichtlich Leistungsfähigkeit und Betriebsfestigkeit gute bzw. sehr gute Ergebnisse erzielen. Darunter befinden sich auch die KWEA der österreichischen Hersteller Schachner Wind GmbH (Schachner SW5) und Mischtechnik Hoffmann & Partner KG (Ecovent 10 kW).
Projektkonsortium
ÖGUT (Projektkoordination)
EVN AG
AEE - Arbeitsgemeinschaft ERNEUERBARE ENERGIE NÖ-Wien
Solvento Energy Consulting GmbH
Fachhochschule Technikum Wien
energiewerkstatt° TECHNISCHES BÜRO UND VEREIN ZUR FÖRDERUNG ERNEUERBARER ENERGIE
WICON Engineering GmbH
Förderung
Dieses Projekt wurde aus Mitteln des Klima- und Energiefonds gefördert und im Rahmen des Programms „NEUE ENERGIEN 2020“ durchgeführt.