B.Eng. Evgenij Alekperov
Datum des Kolloquiums: 05. Juni 2013
Immer häufiger werden Kleinwindanlagen für eine dezentrale Stromversorgung eingesetzt. Dabei taucht die Frage auf, ob auch eine Wärmeproduktion aus Windenergie sinnvoll wäre? In dieser Arbeit wurden einige Möglichkeiten der Wärmeproduktion aus Windenergie am Beispiel einer Gärtnerei untersucht. Die Untersuchung beinhaltet sowohl eine technische als auch eine ökonomi-sche Analyse. Dabei handelt es sich um eine Gärtnerei, die ihren Betrieb nach den Richtlinien von Bioland e. V. führt. Diese Richtlinien besagen, dass die Beheizung des Gewächshauses mit konventionellen Energieträgern in der Winterzeit auf ein Minimum reduziert werden müssen. Ein Anbau von warmen Kulturen ist in dieser Zeit nicht möglich. Durch die umweltfreundliche Wärme-produktion kann mit dem Anbau von Obst früher begonnen werden. Größerer Ernteertrag und hoher Gewinn können dadurch erzielt werden.
Für die Wärmeproduktion mit Hilfe einer Windkraftanlage liegen drei Möglich-keiten zu Grunde: mechanische (durch Reibung), chemische (power to gas) und elektrische. Auf dem Markt konnte sich bisher nur die Wärmeerzeugung mit dem Umweg über Elektrizität durchsetzen. Diese Methode zeichnet sich durch mehrere Vorteile gegenüber mechanischer und chemischer Wärmeer-zeugung aus. Durch einen verlustarmen Transport des elektrischen Stroms ist eine räumliche Trennung der Windkraftanlage und des Wärmespeichers mög-lich. Die überschüssige Energie kann anderweitig genutzt oder ins Stromnetz eingespeist werden. Bei dieser Methode kann auf viele bereits auf dem Markt verfügbare Systeme zurückgegriffen werden. Eine Umwandlung der elektri-schen Energie in Wärme kann mit einen guten Wirkungsgrad durch eine Strom- oder eine elektrische Infrarotheizung erfolgen. Eine Wärmepumpe kann ebenfalls optimal mit dem elektrischen Strom aus Windenergie angetrie-ben und zur Wärmeversorgung eingesetzt werden. Eine Nachrüstung der elektrischen Heizgeräte in das bestehende Heizungssystem eines Gartenbau-betriebes ist ohne großen Aufwand realisierbar.
Bei der wirtschaftlichen Betrachtung elektrischer Wärmeerzeugung hat sich herausgestellt, dass trotz höherer Erträge aus dem Gartenanbau der Gesamt-ertrag aus der Wärmeproduktion unter dem Einkaufspreis für Strom liegt. Die Nutzung der elektrischen Energie zur Deckung des Stromeigenbedarfs ist, aus ökonomischer Sicht, deutlich sinnvoller. Die Verwendung der elektrischen Energie zur Wärmeerzeugung kann nur dann lukrativ sein, wenn der Eigenbe-darf an elektrischer Energie gedeckt ist und der Strom sonst in das öffentli-che Netz eingespeist werden müsste. Durch die Wärmeproduktion kann ein ökonomischer Nutzen gezogen werden, wenn der Ertrag aus der Wärmeer-zeugung über dem EEG-Vergütungssatz liegt. Im Falle eines ökologischen Gartenbaubetriebs kann dieses zutreffend sein. Aktuell liegt der Wärmepreis in der Regel unter der EEG-Vergütung. Die Entwicklung deutet allerdings da-rauf hin, dass sich dieser Zustand in naher Zukunft ändern wird.