Mallorca: Autarke Finca durch Wind und Sonne
Ein Landhaus auf einer Mittelmeerinsel in ruhiger und abgeschiedener Lage. Für viele ein Traum. Sofern eine zuverlässige Stromversorgung vorhanden ist. Die kann ich eigenständig durch Sonne und Wind realisieren: Ein kleines, autarkes Hausnetz mit Batteriespeicher sorgt für maximale Unabhängigkeit.
Tradition kleiner Windanlagen auf Mallorca
Mallorca verbindet man mit viel Sonne. Das spanische Eiland ist aber seit vielen Jahrhunderten auch eine Insel des Windes und der Windmühlen. Nirgendwo auf der Welt ist Dichte an Windmühlen so hoch wie auf Mallorca, mit Ausnahme Kreta. Man geht davon aus, dass schon vor 800 Jahren kleine Windanlagen an Land genutzt wurden. Auf Wikipedia gibt es sogar einen eigenen Artikel zu Windmühlen auf Mallorca.
Die historische Windmühle und die moderne Kleinwindkraftanlage folgen im Kern dem gleichen Prinzip: Nutze den Wind auf deinem Land für dich selbst. Früher hat man die Kleinanlagen für das Mahlen von Getreide und zum Wasserpumpen genutzt. Heute wird Strom damit erzeugt.
Windpotenzial auf Mallorca
Die Windmühlen-Tradition auf Mallorca sollte Hinweis genug für die guten Windverhältnisse in Bodennähe sein. Um sich auf die Schnelle konkrete Winddaten anzuschauen, kann man den Onlinedienst Windfinder nutzen.
Als Messpunkt nehme ich den Flughafen (Palma de Mallorca Aeropuerto), da ich hier in der Regel von professioneller Messtechnik und somit validen Winddaten ausgehen kann. Ein Blick in die Windstatistiken zeigt mir: Die mittlere Jahreswindgeschwindigkeit beträgt 4 m/s. Ein guter Wert für eine Messhöhe von nur 8 m. Ein Tipp für den Windfinder: In den Einstellungen (Menü oben) als Einheit für Windgeschwindigkeit „m/s“ wählen.
Windstatistik für Flughafen Mallorca (Quelle: windfinder.com)
Aufmerksame Abonnenten des Kleinwindkraft-Portals wissen das: Auch wenn das Windpotenzial auf Mallorca im Prinzip hoch ist (wie auf vielen Inseln), ist eine windstarke Lage des eigenen Grundstücks unverzichtbar. Auf Mallorca wird man gute Lagen vor allem in Küstennähe und in den Bergen (Höhenlagen) erwarten können.
Solarpotenzial auf Mallorca
Was leistet eine Solarstromanlage auf Mallorca? Offensichtlich erheblich mehr als in Deutschland. Mit einem Onlinedienst wie PVGIS kann man das Solarpotenzial ermitteln.
Eine PV-Anlage mit einem Kilowatt Leistung erzeugt auf der Mittelmeerinsel pro Jahr 1.510 Kilowattstunden (kWh). Zum Vergleich: Für einen Standort in Süddeutschland zeigt mir PVGIS einen Jahresertrag von 1.000 kWh an, für Norddeutschland 920 kWh.
Fazit: Der Mehrertrag auf Mallorca liegt bei mindestens 50 % im Vergleich zu Deutschland!
Finca mit kleinem Inselnetz
Eine Finca auf dem Land im sonnigen Süden. Olaf C. hat diesen Traum wahr werden lassen und verbringt dort viel Zeit mit seiner Familie. Das Landhaus befindet sich im Gemeindegebiet der Kleinstadt Llucmajor, die rund 15 Kilometer östlich der Hauptstadt Palma de Mallorca liegt.
Was von Anfang an fehlte: ein Anschluss ans öffentliche Stromnetz. Dafür musste eine Lösung her für eine Autarkie des Hauses. Die vierköpfige Familie wollte ähnliche Stromverbraucher wie in Deutschland nutzen d.h. Waschmaschine, Trockner modernen Flatscreen-TV etc.
Das Haus wird von der Familie mehrere Monate pro Jahr bewohnt, zu unterschiedlichen Jahreszeiten. Nicht nur während der Sommerzeit, sondern oft auch mehrere Wochen über Weihnachten und Neujahr, als auch im Herbst.
Windanlage versorgt Finca mit Strom (Foto: Bert Kahlbrandt)
Aufgrund der saisonalen Nutzung des Hauses reicht Solarkraft alleine nicht. Diese Lücke wird in den sonnenarmen Zeiten durch die Kleinwindanlage gefüllt. Im Gemeindegebiet von Llucmajor befinden sich über 100 historische Windmühlen. Wenn man hier vor Jahrhunderten kleine Windanlagen genutzt hat, kann man das erst recht heute mit moderner Technik machen. Olaf C. führt mit seinem privaten Miniwindrad eine lokale Tradition fort.
Das kleine Inselnetz inklusive Solarstrom- und Kleinwindkraftanlage wurde im Jahr 2013 in Betrieb genommen und läuft seitdem reibungslos. Es wird mehr Strom erzeugt, als die Familie verbrauchen kann. Die Stromversorgung klappt auch dann, wenn Verbraucher wie Trockner und TV parallel laufen.
Bei der Genehmigung gab es keine Probleme. Bürokratische Hürden kann es vor allem beim Miniwindrad geben. Da das Landhaus außerhalb des Siedlungsbereichs liegt, wurden von den Mitarbeitern im Rathaus nur die Abstände der Windanlage zur Finca geprüft. Das stellte keine Hürde da, Platz ist auf dem Land genug vorhanden.
Die Möglichkeit ein Kleinwindrad zu betreiben hängt essenziell von der Lage des Grundstücks ab. Die Finca liegt im Flachland. Umgebende Sträucher und Bäume verhindern den Blick zum Meer, das nur wenige Kilometer entfernt ist. Freie Sicht hat man dagegen vom 12 m hohen Mast des Windrads aus. Freie Sicht bedeutet: Der Wind kann frei anströmen.
Bert Kahlbrandt: Experte für Energie-Autarkie
Planung und Installation der Inselanlage hat Bert Kahlbrandt übernommen. Eines von vielen Projekten, die er auf Mallorca realisiert hat.
Seit über 25 Jahren plant und installiert Bert Kahlbrandt Systeme für Erneuerbare Energien. Sein Schwerpunkt liegt auf autarken Systemen und Eigenverbrauchsoptimierung. Dazu zählen Häuser ohne Anschluss an das öffentliche Stromnetz, die Stromversorgung für Wohnmobile, individuelle Notstromversorgungen als auch solare Pumpsysteme (Lorentz Pumpen).
Seine Projekte umfassen auch Häuser mit Netzanschluss. Für diese realisiert er eigenständige Teilnetze, ohne Verbindung mit dem öffentlichen Netz.
Seit 2008 ist Kahlbrandt vorwiegend auf Mallorca aktiv. Vorher hatte er 20 Jahre auf dem spanischen Festland gelebt. Fließend Spanisch sprechend, gehören der Dialog mit Handwerkern oder Behörden vor Ort zu seinem Alltag.
Seit mehreren Jahren bietet Bert Kahlbrandt die Kleinwindanlagen des renommierten Herstellers Bornay aus Spanien an.
Weitere Infos im Internet:
Deutsche Seite: www.sol-luz-ion.de
Spanische Seite: www.sol-luz-ion.com
Inselanlage: Komponenten und System
Das kleine Inselnetz läuft mit Wechselstrom, so können handelsübliche Geräte als Stromverbraucher genutzt werden. Als Insel-Wechselrichter wurde ein Gerät der Xtender-Reihe von Studer Innotec gewählt. Die Stromspeicherung übernehmen Blei-Batterien.
Als Stromquellen kommen eine Kleinwindanlage mit einer Leistung von 3 kW, und eine PV-Anlage 1,5 kW mit Nachführungssystem zum Einsatz. Als Notstromaggregat dient ein Diesel-Generator, der allerdings selten zum Einsatz kommt.
Die einzelnen Komponenten im Überblick…
Wechselrichter / Batterielader
Hersteller: Studer Innotec.
Modell: Studer XTM 3500-24.
Dauerleistung bei 25°C: 3000 VA.
Leistung 30 Min. bei 25°C: 3500 VA.
Leistung 5 Sek. bei 25°C: 9 kVA.
Der Wechselrichter mit integriertem Ladegerät stellt den Strom aus der Batterie in 230 Volt zum Verbrauch bereit..
Studer Xtender stellt Wechselstrom bereit (Quelle: studer-innotec.com)
Kleinwindanlage und Laderegler
Hersteller: Bornay (Spanien).
Modell: Bornay 3000.
Nennleistung: 3.000 Watt.
Rotordurchmesser: 4 m.
Masthöhe: 12 m.
Laderegler von Bornay.
Bornay 3000 (Quelle: www.bornay.com)
Bornay Windanlage und Mast kurz vor der Ausstellung (Foto: Bert Kahlbrand)
Photovoltaik und Komponenten
Module, Laderegler und Nachführungssystem.
PV-Module von LDK. 6 Module je 250 Watt. Gesamtleistung: 1,5 Kilowatt.
Laderegler: MPPT Regler Tristar 45A.
Einachsiges Nachführungssystem: ETATRACK active 1000 von Lorentz.
Die PV-Module sind auf einem Nachführungssystem montiert. Durch die Ausrichtung der PV-Module entlang des Sonnenverlaufs wird der Stromertrag gesteigert. Die maximale Tagesproduktion beträgt mit Nachführung rund 12 kWh, ohne Nachführung würden maximal 8 kWh Solarstrom pro Tag erzeugt.
Batterien
12 Stück 8 OPzS 800/1200 HAWKER EcoSave Batterien.
Nutzbare Speicherkapazität: 11 kWh.
Bei der Inbetriebnahme der Inselanlage im Jahr 2013 waren Lithium-Batterien noch erheblich teurer und waren keine Option.
Tipp der Redaktion:
Umfangreicher Leitfaden für den Kauf eines Stromspeichers
>> zum Leitfaden.
Notstromgenerator
Der 5,7 kW Diesel-Notstromgenerator kann vom Studer-Wechselrichter bei Bedarf gestartet werden und garantiert eine unterbrechungsfreie Stromversorgung als auch eine optimale Pflege der Batterien. Die Bleibatterien dürfen eine bestimmte Entladetiefe nicht unterschreiten.
Im Sommer läuft der Generator pro Woche rund eine Stunde. Im Winter im Schnitt zwei Stunden. Der Generator ist die letzte Absicherung gegen Schlechtwetter-Perioden: Mehrere Tage am Stück ohne ausreichend Solar- und Windangebot.
Kleinwind-Hersteller Bornay
Das spanische Familienunternehmen Bornay baut seit 1970 Kleinwindkraftanlagen und hat seitdem nach eigenen Angaben über 6.000 Windräder in mehr als 50 Ländern installiert. Ein Großteil der Produktion geht in den Export.
Die Modellreihe umfasst horizontale Windanlagen von 600 Watt bis 5 Kilowatt Nennleistung mit zwei oder drei Rotorblättern. Bornay wird als Qualitätshersteller im Kleinwind-Marktreport aufgeführt, welcher ausschließlich erprobte Windanlagentechnik umfasst.
Bornay Windanlage für Sendemasten in Peru (Quelle: bornay.com)
Die Sturmsicherung der Windanlagen erfolgt über eine Helikopterstellung, der Rotor knickt bei starkem Wind nach hinten. Ferner ist eine Abschaltung über einen Kurzschluss-Notschalter möglich.
Bert Kahlbrandt kennt einen Bornay-Betreiber auf Mallorca, dessen Windanlage seit über 20 Jahren ohne Probleme läuft.
Autor: Patrick Jüttemann
