Sinn oder Unsinn? Mehrere kleine Vertikalacher auf dem Hausdach

Guten Tag,

ich möchte eine Frage wiederholen, die ich wohl zum falschen Zeitpunkt gestellt hatte (Weihnachten), mich also nach wie vor umtreibt:

Die Effektivität von Vertikalen KWA ist bekanntermaßen geringer als die von Horizontalen. Ich habe gelesen, dass in den USA jetzt eine Studie zum Ergebnis gekommen ist, dass dieser Nachteil aufgehoben werden kann, wenn man die Anlagen so parallel zu einander aufstellt, dass sie sich gegenseitig antreiben, also sozusagen das "gegen-den-Wind-Laufen" auf dem "Rückweg" gegenseitig verstärken. Ergebnis soll ein Plus von 30-50 Prozent gegenüber Alleinbetrieb sein.
In diesem Zusammenhang:
Hat jemand Erfahrung mit dem Zusammenschalten von Vertikalachsern, also sagen wir 5 kleine 1KW´ler mit je 50 Kilo Gewicht statt einem Riesentrumm von 5-KW´ler mit 250 Kilo? Ist mir schon klar, dass das teurer sein muss, aber vielleicht bleibt´s Dach länger heile und die möglicherweise heben sich die Vibrationen gegenseitig auf?
Und dazu die nächste Frage:
In Niedersachsen ist jede KWA genehmigungspflichtig, habe ich gelernt. Gilt das auch für´s Dach?

Damit Ihr Euch das vielleicht etwas besser vorstellen könnte, wie das hier aussieht und warum ich auf solche Ideen komme: Unser Dach ist 14 Meter hoch (Bauernhaus, Fachwerk) und 18 Meter lang, die Ausrichtung ist West-Süd-West, also für die rund 220 Tage im Jahr bzw. rund 90 Prozent der Tage, an denen wir hier im Osnabrücker Land überhaupt Wind über 3 m/s haben, eigentlich optimal. Der Rest, wenn überhaupt, kommt aus der genauen Gegenrichtung im Winter, und das heftig: passt also auch für Vertikalachser. Es steht von beiden Seiten nichts im Windweg. Passt das also alles so prima wie ich denke, oder mache ich da etwas verkehrt? Vielen Dank an alle im Voraus

Ich stimme mienem Vorredner in allen Punkten zu, möchte aber noch einiges ergänzen:

So ein Dach verursacht wirklich gruselige Verwirbelungen und Aufwinde mit denen Das windrad nicht wirklich gut zurecht kommt. Um dem entgegenzuwirken, muss mand as WIndrad auch bei Dachmontage noch ein ganzes Stück über dem First installieren. Was man im INternet gerne list und was auch von machen Anbietern gerne angepreisen wird ist, dass diese Aufwinde den WInd bündeln und verstärken- das ist aber totaler Unfug und das gegenteil ist der Fall. Ein WIndrad braucht laminare Strömung und die gibt es auf einem Dach eben leider nicht.

Zudem, und das ist fast noch wichtiger, ist ein Dach als Dach konstruiert und nicht dafür, Windanlagen zu tragen. Das zusätzliche Gewicht und die Hebelkräfte bei Sturm oder Starkwind müssen vom Gebälk auch aufgenommen werden können und man sollte babei nicht unterschätzen wleche WIndlasten bei Sturm auftreten können....und ob man bei 5 kleineren Anlagen dann ein zusätzliches Gewicht in der Größenordnung eines Kleinwagens auf dem Dach haben will ist die andere Frage....


Gruß
Max

Ich möchte hier noch aus jahrzehntelanger Erfahrung mit kleinen HAWT´s die Aussage von Max bestätigen: Ein nennenswert großes VAWT auf einem gewöhnlichen Dach ist der reine Leichtsinn. Es gibt zwar Gebäudestrukturen, die dafür geeignet sein könnten, aber auch da gilt, dass Windräder in unmittelbarer Nähe von Gebäuden immer eine Gefahr darstellen, VAWT´s sind besonders anfällig für Belastungsschäden an der Baustruktur, weil sie durch ihre spezifischen Lastwechsel dauerhaft Impulse übertragen können. Ohne eine aufwendige Unterbau-Konstruktion geht da nichts. Und bei Bruch kann es gefärlich werden.

Anders sieht es mit sehr kleinen Rotoren aus, etwa bis höchstens 30cm Rotordurchmesser. Deren Kräfte können einem gewöhnlichen Dach nicht zu sehr zusetzen, sie verhalten sich auch in der eigenen Lebenserwartung anders als große Modelle. Auch wenn sie horizontal in langer Zylinderform gestaltet sind, denn dann ist die Auflage über größere Fläche verteilt. Es gibt schliesslich Gebäudestrukturen, an denen eine Strömungsverstärkung auftritt, die genutzt werden könnte. Allerdings wohl kaum in nennenswerter Form, eine Versorgungsleistung für einen ganzen Haushalt mit Kühltruhe und Waschmaschine also nicht. Beleuchtung ja, das wäre denkbar bei der heutigen sparsamen Ledtechnik. Bei mir brennt Tag und Nacht eine 1W Led-Schraubbirne von Pollin am Hauseingang, ohne meine Stromrechnung sonderlich zu belasten, hell genug. Kostenpunkt: unter 3 Euro.

Z.B. hat mir die letzte Sturmserie "Andrea und Otto" zwei Windräder "zerfleischt", ein HAWT mit 80 cm Rotordurchmesser und einen Vawt mit 50 cm Durchmesser. Der 80cm HAWT verteilte seine Flügel im Umkreis von 500m, ich brauchte 3 Tage, bis ich alle wiedergefunden hatte. Der VAWT hatte Teile der Flügel abgerissen und ähnlich weit verstreut. Ein etwa baugleicher kleinerer Rotor mit 30cm Durchmesser nahm hingegen keinen Schaden. Der 30cm Rotor läuft mit Howard Schrittmotor und beleuchtet einen Hühnerstall, seit 3 Jahren ohne jede Wartung oder Reperatur. Der 50cm VAWT Rotor mit Shimano-Nabendyn sollte die Beleuchtung des Bienenhäuschens machen. Dieser war schon im Sommer auf der Kuhweide als Lader für den Elektrozaun in Betrieb und die Flügel aus PVC-Schaum mussten 3 x nach Stürmen genäht und neu verklebt werden. Der Rotor lief zwischenzeitlich sogar 2 Wochen mit nur einem Flügel weiter und lud die Batterie auch mit einem lädierten Flügel noch anstandslos weiter auf... Die Lehre, die daraus gezogen wurde - jetzt sind die Flügel nur noch 35 cm hoch, 2mm Alumimium Blech, Rotordurchmesser immer noch 50cm - selbst so kurze Flügelhöhe reicht immer noch zum Laden einer 12 V Batterie, bei durchschnittlich 3 m/sec und darüber.

Alles was größer ist, da würde ich aus statischen Gründen und wegen der geringeren Angriffsfläche zum Wind bei Sturm für VAWT lieber Darrieus-Rotoren in Helix-Form empfehlen, wenn es schon VAWT sein soll. Man muß auch an windstillen Orten mit Ausnahmesituationen rechnen, deshalb ist immer ein Risiko dabei, großflächige Langsamläufer mit viel Angriffsfläche für Schwachwind aufzustellen.

Im Fazit heißt das, VAWT´s in Gebäudenähe sind eher nicht die Lösung, sind aber als Kleinstanlagen an Einsatzorten ohne Netzanschluss unter widrigren Windverhältnissen bei geringem Energiebedarf eine sehr lohnende und stabile Alternative.