Ob sich innerstädtische Bereiche als Standort für den Einsatz kleiner Windkraftanlagen eignen ist eine Frage die nicht aus der hohlen Hand beantwortet werden kann. An der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (HTW) wurde deshalb ein Forschungsprojekt initiiert, um die Möglichkeiten der innerstädtischen Winkkraftnutzung zu erkunden.
Es soll getestet werden, was Kleinwindkraftanlagen überhaupt bringen können. Vorrangiges Ziel soll dabei nicht sein, Strom ins Netz einzuspeisen, sondern den Eigenbedarf eines Hauses zu decken. Projektleiter ist Professor Joachim Twele von der HTW.
Twele beschäftigt sich schon seit 1981 mit der Windenergie. Von 2000 bis 2004 leitete er das Berliner Büro des Bundesverbandes Windenergie. Seit fünf Jahren forscht und lehrt er an der HTW im Studiengang Umwelttechnik/Regenerative Energien.
Eines wissen die Wissenschaftler schon jetzt: „Das Windangebot im Stadtgebiet ist lange nicht so gut wie auf dem Land“, so Professor Twele. „Auf dem freien Land ist die Strömung direkt am Boden fast Null. Aber bekanntlich steigt die Windgeschwindigkeit mit zunehmender Höhe.
In 100 Metern liegt die Strömung bereits bei 75 Prozent, in 250 Meter Höhe bei 100 Prozent, also bei der vollen Windkraft.“ In der Stadt dagegen erreicht man diese Werte allerdings erst in größeren Höhen. „Bei 275 Metern kommt man auf 75 Prozent der Windströmung und erst in etwa 500 Metern Höhe werden 100 Prozent erreicht“, erläutert Twele. Etwas günstiger sieht es am Stadtrand aus.
Dort werden die 75 Prozent bei etwa 200 Metern erreicht und die volle Windkraft bei 400 Metern. Fraglich ist nur, welche Windgeschwindigkeiten überhaupt in Berlin erreicht werden. „Dafür fehlen uns die Daten. Bislang können wir lediglich auf Zahlen aus meteorologischer Sicht zurückgreifen“, sagt Twele.
Demnach beträgt die Windgeschwindigkeit zum Beispiel an der meteorologischen Messstation in Tempelhof im Durchschnitt 3,6 Meter pro Sekunde, an der in Schöneberg 2,8 Meter pro Sekunde, an der in Potsdam 4,2 Meter pro Sekunde. Eine Aussage für eine generelle Annahme der Windgeschwindigkeiten in Berlin lässt sich damit jedoch nicht treffen. „Wir haben starke Turbulenzen in der Stadt.
Der Grund sind die vielen Hindernisse, die der Wind auf seinem Weg hat“, sagt Twele. Deshalb kann es von einem Messpunkt zum anderen sehr unterschiedliche Windgeschwindigkeiten geben. Genaue Daten braucht Twele allerdings. Zum einen, um zu sagen, welches Potenzial die Kleinwindkraftanlagen in Berlin haben und zum anderen sind die Windgeschwindigkeiten auch maßgeblich für die Berechnung der Lasten, die auf die Dächer wirken.
Um die Windverhältnisse zu studieren haben Twele und seine Mitarbeiter deshalb an fünf Standpunkten in der Stadt Kleinwindkrafträder installiert. Die Höhe der Anlagen reicht dabei von 14 bis zu 68 Metern. Entscheidend in der Stadt ist allerdings nicht die Höhe, sondern die Gebäude-Umströmung, denn die Turbulenz spielt für die Leistung eine enorme Rolle. Anders ist in der Stadt oft auch die Form der Kleinwindkrafträder.
So ist eine Anlage etwa zwei Meter hoch, ebenso breit und besteht aus drei senkrecht stehenden an Metallarmen befestigten Rotorblättern, die sich um eine senkrecht stehende Achse drehen. „Diese vertikalen Windräder sind besser für den turbulenten Wind in der Stadt geeignet, denn sie drehen sich immer, egal woher der Wind weht. Außerdem laufen sie ruhiger und geräuscharmer“, erklärt Twele.