vom Landwirt zum Energiewirt

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik
Abkürzungen im SHK-Handwerk
Bosy-online-ABC

Aus vielen Landwirten werden zunehmend Energiewirte. Neben der Nahrungsmittelproduktion wird, politisch gewünscht und gefördert ( Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz [EEWärmeG]), die Biomasseerzeugung ein zweites und immer öfter ein erstes Standbein. Sie können auch im Rahmen einer Energiegenossenschaft tätig werden.

So stellen sie z. B. die Rohstoffe für die Erzeugung Biokraftstoff, Biogas und biogene Festbrennstoff und stellen die Flächen für die Erzeugung von elektrischem Strom (PV-, Windkraft-Anlagen) zur Verfügung.
Die Betätigungsfelder der Energiewirte sind sehr vielfältig.
  •  Herstellung biogene Brenngase
    •  Biogas zur Strom- und Wärmeerzeugung
    •  Biomethan als Kraftstoff
  •  Strom aus Erneuerbaren Energien
  •  biogene Brennstoffe
    •  Flüssigbrennstoffe (Pflanzenöl, Biodiesel, Bioethanol)
  •  biogene Festbrennstoffe
    •  Biomasse aus schnellwachsenden Pflanzen (Riesen-Chinaschilf (Miscanthus floridulus), Mais, Raps, Stroh aus Getreidepflanzen)
    •  Holz aus betriebseigenem Wald (Brennholz) oder aus Heckenschnitt (Hackschnitzel aus schnell wachsenden Hölzern wie z. B. Pappeln und Weiden)
  •  Nutzung der Wasserkraft (Mini-Wasserkraftwerke)
  •  Bioreaktoren (Biomeiler)
Eine Biogasanlage erzeugt durch die Vergärung von Biomasse Biogas. Hierzu werden in landwirtschaftlichen Biogasanlagen meist Pflanzensilage und Gülle vergoren. Das entstandene Gas wird vor Ort in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) zur Stromerzeugung genutzt. Als Nebenprodukte fallen Wärme und ein Gärrest, der als Dünger verwendet wird, an. > mehr

Ein Bürgersolarpark (Photovoltaik-Freiflächenanlagen) fördert die Akzeptanz für Photovoltaikanlagen. Warum muss man auf jedes Haus eine eigene Anlage packen? Sinnvoller ist es, in einer Gemeinde bzw. Stadt eine große Solaranlage zu bauen. Hier kann sich jeder Bürger beteiligen, vor allen Dingen dann, wenn er kein geeignetes Dach zur Verfügung hat oder sich das Dach nicht verschandeln oder den Anblick den Nachbarn die spiegelnden Flächen nicht zumuten will. Die Nachteile einer PV-Anlage bezüglich des Brandschutzes (Blitzschutzanlage) oder bei einem Feuer (Brandlöschung) sind zunehmend in der Diskussion.
Für Wind- und Solarparks sollen die Betreibergesellschaften künftig nach dem Gewerbesteuergesetz § 29 mindestens 90 %, statt bislang 70 % der Gewerbesteuer an die Standortkommunen zahlen. Dadurch wird u. a. eine bessere Akzeptanz der Anlagen vor Ort erhofft.


Photovoltaik-Freiflächenanlage


Photovoltaik-Freiflächenanlage an der
Bahnstrecke - Garding - St.Peter-Ording

Die Freiflächenanlagen werden hauptsächlich auf Konversionsflächen erstellt. Darunter versteht man Böden mit hoher Schadstoffbelastung, ehemalige Mülldeponien oder früher militärisch genutzte Flächen. Aber auch Ackerland oder Grünflächen können in so genannten "landwirtschaftlich benachteiligten Gebieten" in begrenztem Umfang für Solaranlagen genutzt werden. Für die deren Ausweisung ist die jeweilige Landesregierung zuständig und die zuständigen Kommune muss muss für jede Freiflächenanlage eine Baugenehmigung erteilen. Dieses Verfahren ist zur Zeit ein langwieriges Verfahren, weil auch die ökologische Verträglichkeit und die Integration ins Landschaftsbild geprüft werden müssen.
Die Vorteile dieser Anlagen sind, dass die Ausrichtung der Module durch die Aufständerung weitgehend frei festgelegt werden kann. Die Standortwahl ist nur durch die rechtlichen Rahmenbedingungen eingeschränkt. Dabei kommen hochwertige landwirtschaftliche Flächen und ökologisch wertvolle Flächen nicht in Betracht. Aber auch Naturschutzbelange sind zu beachten, wobei Naturschutz mit nicht Umweltschutz verwechselt werden darf, da eine Photovoltaikanlage keine schädlichen Emissionen verursacht und Tiere noch Pflanzen nicht geschädigt werden. Die Beeinträchtigung des Landschaftsbildes wird immer wieder als Gegenargument der Gegner herangezogen.


Gardinger Photovoltaik-Freiflächenanlage
Photovoltaik-Freiflächenanlage an der Bahnstrecke - Garding - St.Peter-Ording

Jede Gemeinde hat Grundstücke für Photovoltaik-Freiflächenanlagen (z. B. Schafweiden, Konversionsflächen, ehemaligen Mülldeponien), die z. B. in Form einer Energiegenossenschaft, Energiegesellschaft oder GmbH & Co, KG) genutzt werden können. Außerdem sollte das "Kirchturmdenken" durch Kooperationen über die eigene Grundstücks- bzw. Gemeindegrenze hinaus stattfinden.

Photovoltaik Freiflächenanlagen - Photovoltaik.org
Kritisch für den Naturschutz? Freiflächenphotovoltaik: Grundlagen und Anforderungen
- NABU Schleswig-Holstein

Großer Erfolg der EEG-Novelle: Dauerhaft sichere Einnahmen für die Gemeinden
- Karl-Heinz Remmers, pv magazine group GmbH & Co. KG

Genossenschaften - Erneuerbare Energien
- DGRV - Deutscher Genossenschafts- und Raiffeisenverband e.V.

Wir zapfen die Sonne an - Deutsche Bahn
Habeck plant zeitnahe Klima-Sofortmaßnahmen

Immer mehr Landwirte betreiben eigene Windkraftanlagen oder beteiligen sich an der Erstellung und Nutzung dieser Anlagen in Form von Windparks. Oft beschränkt sich aber auch die Beteiligung nur auf die Verpachtung der notwendigen Aufstellungsflächen.
Ein Bürgerwindpark fördert die Akzeptanz für Windkraftanlagen, wenn diese von einer Gemeinde, einem Gemeindeverband bzw. einer Stadt gebaut wird und nicht von den großen Energieversorgern. Hier kann sich jeder Bürger beteiligen, denn Kleinwindkraftanlagen werden in den meisten Baugebieten nicht genehmigt. Außerdem sollte das "Kirchturmdenken" durch Kooperationen über die eigene Grundstücks- bzw. Gemeindegrenze hinaus stattfinden.
Windpark

Die hohe regionale Akzeptanz und Teilhabe an den Bürgerwindparks entstehen unter enger Zusammenarbeit zwischen den jeweiligen Initiatoren, die Personen aus der Region sind, mit den beteiligen Gemeinden und der ortsansässigen Bevölkerung.
In Nordfriesland sind die Bürgerwindparks bereits die Regel. Hier sind ca. 90 % aller Windparks unter Bürgerbeteiligung entstanden. Jede Gemeinde hat Grundstücke, die als Aufstellflächen mit der geringsten Auswirkung durch Schall oder Schattenwurf ausgewählt werden können. Die Bürgerbeteiligung kann in Form einer Energiegesellschaft (Genossenschaft oder GmbH & Co, KG) aufgestellt werden.


Wünschenswert ist die Verspargelung der Landschaft nicht.
Dazu kommen dann noch die riesigen Türme der Überlandleitungen (Freileitungen).

(Ich bin kein Gegner der Windenergie, aber ein wenig weniger bzw. konzentriert, wäre angesagt)

Kleinwindkraftanlagen (KWKA)
Kleinwindkraftanlage für Netz- und Inselsysteme
Kleinwindkraftanlagen (max. 70 kW; Anlagen für private Haushalte leisten zwischen 0,4 bis 30 kW) für private und gewerbliche Zwecke zur Nutzung von Windkraft sind von vielen Herstellern schon in Betrieb bzw. in der Entwicklung. Hier wird eine einfache robuste Bauweise, die eine Lebensdauer von 20 Jahre und ein annehmbares Preis-/Leistungsverhältnis hat, angestrebt. Auch sollte die Amortisationszeit, je nach Standort, bei ca. 8 bis 12 Jahren liegen.
In der IEC-NORM 61400-2:2006 werden Klein-Windkraftanlagen nach folgenden Vorausetzungen festgelegt. Die Rotorfläche muss kleiner sein als 200 m² bei 350 W/m². Das bedeutet, dass die Kleinwindkraftanlagen eine maximale Leistung von 70 kW haben dürfen. Die Turmhöhe darf 20 m nicht überschreiten.
Die Kleinwindkraftanlagen sind im Gegensatz zu Photovoltaikanlagen zur Zeit für Privathaushalte noch eine Seltenheit. Diese Anlagen werden hauptsächlich für autarke Inselanlagen bei Ferien- und Wochendhäusern, in Kleingärten und auf Booten bzw. Schiffen eingesetzt. Eine Hybridanlage, die aus einer PV-Anlage und Windkraftanlage den Strom zur Eigennutzung bzw. Netzeinspeisung herstellt oder zum Laden eines großen Solarakkus genutzt werden kann. Durch die bivalente Lösung wird die Nutzungszeit verlängert, da dann auch bei bewölktem und stürmischem Wetter (auch in der Nacht) Strom erzeugt wird.
Da die Hochsaison für Kleinwindkraftanlagen im Winterhalbjahr liegt, sind sie eine ideale Ergänzung zur Photovoltaik bei einer Inselversorgung (Inselbetrieb).
Kleinwindkraftanlage
Quelle: ZACK Gesellschaft für innovative Heizungssysteme mbH
Vertikal-Windgeneratoren
Quelle: MITTRONIK GmbH
Das Hauptproblem wird wohl in der Akzeptanz der Nachbarn und Behörden liegen.
Grundsätzlich gibt es zwei Typen von Kleinwindkraftanlagen:
  •  Rotorblätter drehen sich um eine vertikale Achse
  •  Rotorblätter drehen sich um eine horizontale Achse
Jede Kleinwindanlage braucht einen Wechselrichter, der den erzeugten Strom in konstante 230 Volt und 50 Hertz umwandelt, damit er im Haus genutzt werden kann.
Vertikale Kleinwindkraftanlagen bestehen aus einem Getriebe und Generator, die in den meisten Fällen auf dem Boden befestigt sind. Zur Zeit ist die Windausbeute geringer als die der horizontale Kleinwindkraftanlagen.
Merkmale für vertikaler Kleinwindkraftanlagen:
  •  Stromerzeugung auch bei schwachem Wind
  •  Keine Abschaltung bei starkem Wind
  •  Unabhängig von der Windrichtung und somit keine Nachführung (Ausrichtung) notwendig
  •  Auch bei turbulenten Windströmungen einsetzbar
  •  Sehr leiser Betrieb
  •  Bei niedrigen Windgeschwindigkeit in Bodennähe ein schlechter Wirkungsgrad
  •  Wartungsaufwand relativ aufwendig (Auswechselung des Hauptlagers - Demontage der ganzen Kleinwindkraftanlage)
Horizontale Kleinwindkraftanlagen bestehen aus einer horizontalen Achse mit einem Rotor/Generator, Rahmen/Azimutlager und einer Windfahne.
Merkmale für horizontale Kleinwindkraftanlagen sind:
  •  Langlebigkeit durch Erfahrungen aus den Großwindkraftanlagen
  •  Guter Wirkungsgrad schon bei Windgeschwindigkeiten von 3 m/s
  •  Geräuschpegel je nach Windradtyp unterschiedlich
  •  Zur Zeit noch effizienter als vertikale Kleinwindkraftanlagen
  •  Abhängig von der Windrichtung, somit muss ist eine Nachführung (Ausrichtung) notwendig
Kleinwindkraftanlagen müssen genehmigt werden und den Vorschriften inbezug auf Lärm und Schattenwurf entsprechen. Leider entscheiden die regionale Behörden immer noch unterschiedlich. Die Bauämter können hier Auskünfte erteilen. In einigen Bundesländern sind Anlagen bis zu 10 m Höhe genehmigungsfrei, aber verzichten nicht auf ein statisches Gutachten.
Windrad auf Baumkrone
Architekt erfindet neue Technologie
Neue Ideen sind gefragt, wenn es um den Ausbau der erneuerbaren Energien geht. Ein Architekt aus Freiburg hat möglichweise einen Kompromiss gefunden, mit dem Gegner und Befürworter von Windrädern einverstanden sind. Er baut die Windräder direkt auf Baumspitzen.
Mit Windkraftanlagen auf Baumkronen greift der Freiburger Architekt Wolfgang Frey in die Diskussion um die Windkraft ein. Als Prototyp hat er in Freiamt im Kreis Emmendingen auf einer rund 30 Meter hohen Douglasie eine Windkraftanlage montiert. Eine Gesetzeslücke in den Genehmigungsvorschriften macht es möglich.
Windenergie Logger PCE-WL 2 mit Display
Quelle: PCE Deutschland GmbH

Um die Windsituation vor der Inbetriebnahme einer Windkraftanlage zu messen und zu analysieren wird ein Windenergie-Logger eingesetzt. Damit werden die Messwerte für Windgeschwindigkeit und Windrichtung auf einer SD-Karte gespeichert. Nach einer Messung können die Windenergiedaten an einem Computer ausgewerten werden.
Der Windsensor misst die Windgeschwindigkeit bis zu 40 m/s und die Windrichtung über einen Bereich von 2,5° bis 357,5°. Das Schalenkreuz ist mit verschleißarmen Reedrelais ausgestattet. Zusätzlich sind mit einem Display die Aufzeichnungstakte der gespeicherten Werte für Windrichtung und Windgeschwindigkeit abzulesen.

Windenergie Logger PCE-WL 2 - PCE Deutschland GmbH

 

Quelle: ZOTLOETERER
Mini-Wasserkraftwerke gibt es in den verschiedensten Ausführungen. Es gibt Inselsanwendungen, d. h. es ist keine öffentliche Stromversorgung vorhanden. Außerdem wird der Wunsch, Strom zum Eigengebrauch oder/und zur Einspeisung in das öffentliche Stromnetz zu erzeugen, immer aktueller. Natürlich sind solche Lösungen als Beitrag zur CO2-Reduzierung sinnvoll. > mehr
Biomeiler
Quelle: Naturinsel Drachenmühle
Bioreaktoren und Biomeiler können genutzt werden um Warmwasser, Methangas und Biomasse zu erzeugen.  > mehr
Energiewirt
Vom Landwirt zum Energiewirt
Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)
Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz [EEWärmeG]
 Hype  - Erfolg oder Enttäuschung
das neue Videoportal von HaustechnikDialog mit vielen interessanten Informationen und Anleitungen aus der Haustechnik
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