Schwachwind-Anlagen
Schwachwind-Anlagen sind die Antwort auf den Süden-/Binnenland-Standort: großer Rotor bei relativ kleinem Generator. Sie erreichen ihre Nennleistung schon bei niedrigen Windgeschwindigkeiten, liefern dadurch mehr Volllaststunden — bei geringerer absoluter Spitzenleistung. Das passt zu Standorten mit 5,5–6,5 m/s mittlerer Windgeschwindigkeit.
Das Konzept — spezifische Leistung W/m²
Die spezifische Leistung ist das Verhältnis aus Nennleistung und Rotorkreisfläche:
spezifische Leistung = Nennleistung [W] / Rotorfläche [m²]
| Klasse | spez. Leistung | typischer Einsatz | VLh-Erwartung |
|---|---|---|---|
| High-Wind (Klasse I) | ≥ 400 W/m² | Küste, Offshore | 3.500+ h/a |
| Mittel (Klasse II) | 300–400 W/m² | Norddeutschland | 2.500–3.500 h/a |
| Schwachwind (Klasse III) | 200–300 W/m² | Süd-/Binnenland | 2.200–3.000 h/a |
| Extrem-Schwachwind | < 200 W/m² | Süddeutschland-Süd | 2.500–3.200 h/a |
Aktuelle Schwachwind-Anlagen 2026
| Hersteller / Typ | Leistung | Rotor | spez. Leistung | Nabenhöhe |
|---|---|---|---|---|
| Vestas V162-5.0 | 5,0 MW | 162 m | 243 W/m² | 119–166 m |
| Vestas V172-5.0 | 5,0 MW | 172 m | 215 W/m² | 175 m |
| Enercon E160 EP3 4.6 | 4,6 MW | 160 m | 229 W/m² | 120–166 m |
| Enercon E175 EP5 6.0 | 6,0 MW | 175 m | 249 W/m² | 175 m |
| Nordex N163/5.X | 5,7 MW | 163 m | 273 W/m² | 118–164 m |
| Nordex N175/6.X | 6,8 MW | 175 m | 283 W/m² | 179 m |
| Siemens Gamesa SG170-5.X | 5,X MW | 170 m | ~245 W/m² | 115–165 m |
Trade-off Schwachwind vs. High-Wind
| Schwachwind-Anlage | High-Wind-Anlage | |
|---|---|---|
| Erreicht Nennleistung bei | 9–10 m/s | 12–13 m/s |
| Volllaststunden | höher (bei gleichem Wind) | niedriger |
| Absolute Jahresenergie | niedriger | höher |
| Mast-Höhe oft | höher (164–175 m) | niedriger (120–140 m) |
| Investitionskosten | höher pro MW | niedriger pro MW |
| Optimaler Standort | v < 7 m/s | v > 8 m/s |
Wirtschaftlichkeits-Beispiel Süd-Standort
Standort mit v=6,2 m/s in 150 m Nabenhöhe (typisch Süddeutschland-Höhenrücken):
| High-Wind 5,5 MW (320 W/m²) | Schwachwind 5,0 MW (243 W/m²) | |
|---|---|---|
| VLh erwartet | 2.000 h/a | 2.700 h/a |
| Jahresertrag | 11,0 GWh | 13,5 GWh |
| Investition (Faustregel) | 1.250 €/kW × 5.500 = 6,9 Mio. € | 1.350 €/kW × 5.000 = 6,8 Mio. € |
| LCOE | 78 €/MWh | 65 €/MWh |
Schwachwind-Anlagen — Herstellervergleich, Trade-off und Wirtschaftlichkeit
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Anfrage stellenWarum große Rotoren bei Schwachwind mehr bringen
Die im Wind enthaltene Leistung wächst mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit, aber nur mit dem Quadrat des Rotordurchmessers. An windschwachen Standorten (v < 7 m/s) lässt sich die fehlende Windenergie über eine größere Rotorfläche teilweise kompensieren — ein 172-m-Rotor fängt gegenüber einem 140-m-Rotor rund 51 % mehr Fläche ein. Der Generator bleibt dabei bewusst klein dimensioniert, weil die Nennleistung ohnehin selten erreicht wird. Das Resultat: mehr Betriebsstunden im Teillastbereich, in dem die Anlage tatsächlich läuft, statt seltener Volllaststunden, die am Schwachwind-Standort kaum vorkommen.
Blattgeometrie und Regelungstechnik
Schwachwind-Rotoren sind aerodynamisch anders ausgelegt als High-Wind-Blätter: schlankere Profile mit größerer relativer Dicke im Blattinnenbereich für Steifigkeit bei geringerem Gewicht, sowie eine auf niedrige Anströmgeschwindigkeiten optimierte Pitch-Regelung. Der Auslegungspunkt liegt typischerweise bei 8–9 m/s statt 11–12 m/s bei High-Wind-Typen. Das bedeutet auch: Die Blattspitzengeschwindigkeit wird bei gleicher Drehzahl größer, weshalb moderne Schwachwind-Rotoren häufig mit reduzierter Nenndrehzahl und dafür größerem Durchmesser arbeiten, um die nach TA Lärm zulässigen Schallleistungspegel am nächstgelegenen Immissionsort einzuhalten (siehe TA-Lärm-Verfahren).
Netzverträglichkeit bei geringerer Spitzenleistung
Ein praktischer Nebeneffekt der kleineren Generatorauslegung: Die Anschlussleistung pro Anlage ist niedriger, wodurch der Netzverknüpfungspunkt seltener zum limitierenden Faktor wird. Bei einem Windpark mit mehreren Schwachwind-Anlagen sinkt die gleichzeitige Einspeisespitze, was insbesondere bei knappen Trafokapazitäten im ländlichen Mittelspannungsnetz (20 kV) relevant ist — ein Aspekt, der in der Netzanschlussanfrage beim zuständigen Verteilnetzbetreiber frühzeitig zu klären ist.
Herstellergarantien und Leistungskurven-Prüfung
Bei Schwachwind-Projekten lohnt sich ein genauer Blick auf die vertraglich zugesicherte Leistungskurve (Power Curve) des Herstellers, weil hier der wirtschaftliche Hebel besonders groß ist: Eine Abweichung von 3–5 % im Teillastbereich zwischen 6 und 9 m/s wirkt sich bei Schwachwind-Standorten stärker auf den Jahresertrag aus als bei High-Wind-Standorten, weil genau dieser Geschwindigkeitsbereich den Großteil der Betriebsstunden ausmacht. Üblich ist eine Leistungskurven-Garantie mit Messung nach IEC 61400-12-1 innerhalb der ersten 1–2 Betriebsjahre; bei Unterschreitung greifen vertragliche Pönalen oder Nachbesserungspflichten des Herstellers.
Turmkonzept: Stahlrohr, Hybrid oder Beton
Die für Schwachwind nötigen Nabenhöhen von 150–175 m stoßen bei reinen Stahlrohrtürmen an Transport- und Stabilitätsgrenzen. In der Praxis kommen daher zunehmend Hybridtürme (Betonschaft im unteren Bereich, Stahlrohr-Adapter oben) oder vollständige Spannbeton-/Fertigteil-Türme zum Einsatz. Vorteile: geringere Transportbreiten (Betonsegmente lassen sich in schmaleren Teilstücken anliefern als große Stahlrohr-Schüsse), höhere Eigenfrequenz-Reserve und oft günstigere Kosten pro Meter Zusatzhöhe oberhalb von 140 m. Nachteil: höhere Komplexität bei der Baustellenlogistik und ein größerer Kranstellflächen-Bedarf während der Montage.
Standortauswahl: Wann lohnt sich der Umweg über Schwachwind?
Die Entscheidung für ein Schwachwind-Konzept sollte nicht pauschal, sondern anhand der konkreten Windhöffigkeit-Messung am Standort getroffen werden. Als grobe Richtschnur aus der Planungspraxis: Bei einer mittleren Windgeschwindigkeit unter 6,5 m/s in Nabenhöhe überwiegt der Ertragsvorteil des großen Rotors üblicherweise die höheren spezifischen Investitionskosten. Oberhalb von 7,5 m/s kehrt sich das Bild häufig um, weil die High-Wind-Anlage dann ausreichend Volllaststunden erreicht und ihre niedrigeren Kosten pro installiertem MW den Ausschlag geben. Im Übergangsbereich 6,5–7,5 m/s empfiehlt sich eine anlagenspezifische Ertragsprognose beider Konzeptvarianten, bevor die Investitionsentscheidung fällt.
Häufige Fragen
Lohnt sich Schwachwind auch in Norddeutschland?
Selten — Norddeutschland-Standorte erreichen mit High-Wind-Anlagen höhere absolute Erträge. Schwachwind ist nur an wirklich windschwachen Standorten (v < 7 m/s) wirtschaftlich überlegen.
Was ist mit der Turbulenz im Wald?
Hohe Nabenhöhen (164–175 m) heben den Rotor weit über die Vegetations-Turbulenz hinaus. Schwachwind-Anlagen mit 175 m Nabe ergeben im Wald-Standort deutlich glattere Wind-Bedingungen als 100-m-Mast-Anlagen.
Können Schwachwind-Anlagen auch im Repowering eingesetzt werden?
Ja — sehr häufig sogar. Beim Repowering in Süddeutschland werden überwiegend Schwachwind- Anlagen gewählt, weil sie die Wirtschaftlichkeit bei lokal mäßiger Windhöffigkeit am besten realisieren.