Zwei in eine Inselanlage integrierte Kleinwindanlagen sorgen auf einer Farm in Südafrika für eine autarke und sichere Stromversorgung. Das mediterrane Klima des Standorts lässt sich auf Verhältnisse im südlichen Europa übertragen.
Die Größe eines Landes wie Südafrika führt dazu, dass viele ländliche Siedlungen als auch einzelne Farmen keinen Zugang zum Stromnetz haben. Eine sichere Stromversorgung ist für den wichtigen Wirtschaftszweig der Landwirtschaft mit seinen abgelegenen Standorten von großer Bedeutung. Eine besondere Rolle nimmt in Südafrika die Tierzucht ein, da die Trockenheit des Landes den Anbau von Nutzpflanzen in vielen Regionen erschwert.
Eine im Landesinneren gelegene Farm südlich der Stadt Bloemfontein wird mit Hilfe eines Hybridsystems autark mit Strom versorgt. Die Entscheidung für eine Inselanlage wurde getroffen, obwohl ein Anschluss an das öffentliche Stromnetz zu überschaubaren Kosten möglich gewesen wäre. Farmbesitzer Paul Wessels wollte den ökologischen Prinzipien treu bleiben, nach denen seine Rinderzucht betrieben wird. Die Verlegung einer 6 km langen Überlandleitung kam für ihn nicht in Frage. Die Stromversorgung sollte wenn möglich im Einklang mit der Natur durch Sonne und Wind erfolgen. Die öffentliche Stromversorgung basiert in Südafrika größtenteils auf Steinkohle.
Problematische Stromausfälle
Ein weiteres Entscheidungskriterium war die Sicherheit der Stromversorgung. Problematisch sind in Südafrika die häufigen Stromausfälle, da die vorhanden Kraftwerkskapazitäten der Nachfrage nicht mehr entsprechen. Die Versorgungsdefizite sollen in den kommenden Jahren vor allem mit dem Bau von Atomkraftwerken gedeckt werden.
Standort in mediterraner Klimazone
Südafrika ist durch ein mediterranes Klima geprägt und somit bezüglich der Standortbedingungen durchaus vergleichbar mit Südeuropa. Offensichtlich ist das hervorragende Solarstrahlungspotenzial im südlichen Afrika. Die Windressourcen sind vor allem in Küstenlagen gut, wo in 10 m Höhe mittlere Jahreswindgeschwindigkeiten von 6 m/s erreicht werden können. Für Standorte im Binnenland muss mit einem geringeren Windenergiepotenzial gerechnet werden.
Aufbau der Inselanlage
Das Hybridsystem besteht aus einer PV-Anlage mit einer Leistung von 3,5 kW und zwei Kleinwindanlagen von Southwest Windpower: Eine Whisper 200 mit einer Nennleistung von 1 kW und eine Whisper 500 mit 3,2 kW. Als Reservesystem kommt ein Dieselgenerator zum Einsatz.
Stromerträge und Einsparungen
Eine akribische Aufzeichnung der Systemdaten und der Stromerträge durch den Betreiber der Inselanlage geben einen Einblick in die Performanz des Hybridsystems. In der folgenden Tabelle werden die jährlichen Stromerträge der einzelnen Generatoren dargestellt. Ferner werden die Einsparungen durch den Dieselersatz angegeben.
| Generator | Jahreserträge |
Diesel Einsparung |
Einsparung USD | CO2 Vermeidung |
| Whisper 200 | 1.066 kWh | 507 Liter | 741 USD | 1.167 kg |
| Whisper 500 | 1.418 kWh | 675 Liter | 986 USD | 1.553 kg |
| Solar PV | 6.379 kWh | 3.038 Liter | 4.435 USD | 6.987 kg |
| Diesel | 508 kWh | – | – | – |
| Summe | 9.371 kWh | 4.221 Liter | 6.162 USD | 9.707 kg |
Bei einem Dieselpreis von $1.46 USD pro Liter liegen die jährlichen Einsparungen bei über 6.100 USD pro Jahr. Dies betrifft nur die Treibstoffeinsparung und berücksichtigt nicht die Kosten für den Betrieb des Dieselgenerators und den Transport des Treibstoffs.
Quelle bei Southwest Windpower:
Wind, solar and diesel: Let the numbers tell you the story
Aktuelle Informationen zum Windrad vom Typ Whisper.
