Kleinwindkraftanlage auf Hochhaus der Hochschule Darmstadt: Machbarkeitsstudie

Die Studie von Frazzetta et al. (2019) untersucht die Möglichkeit, eine Kleinwindkraftanlage (Mini-WKA) auf dem Dach des Hochhauses der Hochschule Darmstadt zu installieren. Ziel ist es, die Energieversorgung der Hochschule teilweise unabhängiger und nachhaltiger zu gestalten und einen Beitrag zur Energiewende zu leisten.

Hintergrund und Zielsetzung des Projekts

Im Zuge der Energiewende und dem steigenden Anteil erneuerbarer Energien in Deutschland rückt neben Solarstrom auch die Windkraft zunehmend in den Fokus. Große Windparks mit Megawatt-Anlagen sind dabei nicht die einzige Option. Auch deutlich kleinere Kleinwindkraftanlagen mit einer Leistung von wenigen Kilowatt können einen wichtigen Beitrag leisten, insbesondere wenn sie direkt vor Ort den Eigenstrombedarf decken.

Die Hochschule Darmstadt möchte hier eine Vorreiterrolle einnehmen und auf dem Dach des Hochhauses eine solche Kleinwindturbine installieren. Ziel ist einerseits die teilweise deckung des Eigenstrombedarfs des Gebäudes durch erneuerbare Energie und damit eine Verringerung der Abhängigkeit von konventionellen Energieträgern. Gleichzeitig soll das Projekt als Anschauungsobjekt für eine moderne und zukunftsweisende Energieversorgung dienen und so das innovative und nachhaltige Image der Hochschule stärken.

Wichtige Definitionen

Bevor auf die konkreten Inhalte der Studie eingegangen wird, werden einige zentrale Begriffe definiert:

  • Kleinwindkraftanlage (Mini-WKA): Windenergieanlage mit einer Nennleistung zwischen 1 und 50 Kilowatt
  • Vertikalachser: spezielle Bauform einer Windkraftanlage, bei der die Rotationsachse senkrecht steht
  • Eigenverbrauchsquote: Anteil des vor Ort selbsterzeugten Stroms, der direkt verbraucht wird

Vorgehensweise und Methodik der Studie

Die Autoren gehen streng methodisch vor, um die zentrale Fragestellung der Machbarkeit zu beantworten. Dabei erfolgt eine sequenzielle Prüfung aller relevanten Teilaspekte. Zunächst wird mittels Auswertung langjähriger Windmessdaten die Eignung des Standortes analysiert. Daraus lässt sich die optimale Positionierung und Ausrichtung der Anlage auf dem Dach ableiten.

Basierend darauf erfolgt die Wahl eines geeigneten Anlagentyps – ein 5 Kilowatt Vertikalachser. Technische Details wie Leistungsdaten und Abmessungen werden mit mehreren Herstellerangeboten verglichen.

Schließlich wird die Wirtschaftlichkeit des Projekts untersucht. Dazu werden sämtliche Investitions- und Betriebskosten gegenüber gestellt. Per Stromverbrauchsprognose wird die Eigenverbrauchsquote und daraus resultierende Einsparung berechnet. Über eine Kapitalwertberechnung unter Berücksichtigung verschiedener Finanzierungsoptionen ergibt sich das Gesamtfazit.

Zentrale Ergebnisse

Die detaillierte Standortanalyse für das Dach des Hochhauses ergibt hervorragende Windbedingungen. Die mehrjährigen Messdaten zeigen hohe mittlere Windgeschwindigkeiten sowie eine sehr dominante Hauptwindrichtung. Optimale Voraussetzungen für eine effiziente Stromerzeugung mit der Kleinwindanlage.

Bei der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zeigt sich, dass insbesondere die hohen Kosten für statische Gutachten zum wind- und schalltechnischen Nachweis stark negativ zu Buche schlagen. Ansonsten wäre die Rechnung nahe am Break-Even.

Die Autoren empfehlen daher trotz der derzeit bestehenden Unwirtschaftlichkeit eine Projektumsetzung. Die öffentlichkeitswirksame Demonstration einer innovativen Windenergienutzung würde das Image der Hochschule als zukunftsorientierten Standort der Forschung und Lehre im Bereich nachhaltige Energieversorgung stärken. Zudem könnten Synergien mit verschiedenen technischen Studiengängen realisiert werden.

Fazit: Hohes Innovationspotenzial

Zusammengefasst bescheinigt die Studie der Installation einer 5 Kilowatt Kleinwindkraftanlage auf dem Dach des Hochhauses der Hochschule Darmstadt hohes Innovations- und Demonstrationspotenzial.  Die Machbarkeit ist aus technischer Sicht gegeben, die Wirtschaftlichkeit aktuell leider noch nicht. Durch Anpassungen besteht jedoch die Möglichkeit für ein zukunftsweisendes Leuchtturmprojekt als Vorzeigeobjekt der Energiewende.

Literatur

Frazzetta, Giannina/ Horn, Friedrich/ Lepping, Jonas/ Bui, Kevin (2019): Projektarbeit im Fach Projektentwicklung, Bewertung und Finanzierung. Hochschule Darmstadt. Microsoft Word – Projektarbeit_Hooß.docx (meteoblue.com)