Ihre Abraumhalden könnten bereits Ihr wertvollstes Windenergiepotenzial sein - und den meisten Betreibern ist das nicht bewusst.
Ein typischer Steinbruch- oder Kieswerksstandort bietet Dutzende Meter künstliche Geländeerhöhung, freie Anströmung aus allen Richtungen, keine Wohnnachbarschaft und eine gewerbliche bzw. industrielle Ausweisung, die viele der planerischen Hürden für Windkraftprojekte an anderen Standorten aushebelt. Trotzdem bleibt dieses Gelände als Energiequelle ungenutzt, während der Strom aus dem Netz für mittlere Industriekunden in Deutschland mit 17-23 ct/kWh zu Buche schlägt. Dieser Leitfaden zeigt, wie Sie prüfen, ob kleine Windkraftanlagen auf Ihren Abraumhalden, Absetzbergen oder Grubenkanten wirtschaftlich sinnvoll sind - und wie die praktischen Schritte von der Standortbewertung bis zur ersten Kilowattstunde aussehen.
Warum Abraumhalden als Windstandorte unterschätzt werden
Die Leistung aus Windenergie steigt mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit. Eine Erhöhung der mittleren Windgeschwindigkeit um 10 % führt grob zu rund 33 % mehr Energieertrag. Diese Physik macht erhöhtes Gelände überproportional wertvoll.
Bergehalden und Haldenflächen aus dem Bergbau sind für Wohnbebauung, Produktionshallen oder Landwirtschaft ungeeignet - als Standorte für erneuerbare Energien sind sie dagegen ideal. Die künstliche Geländeerhöhung prädestiniert sie sowohl für Photovoltaik als auch für Windenergie für die Industrie.
Windkraftanlagen auf Kuppen und Hügelrücken erzeugen deutlich mehr Strom als identische Anlagen im Flachland, weil lokale Hangstrukturen die Strömung beschleunigen. Abraumhalden wirken auf ähnliche Weise: Sie durchbrechen die bodennahe Reibungsschicht, komprimieren die Luftströmung über dem Kamm und liefern einem Rotor höhere und "sauberere" Windgeschwindigkeiten, als es das umgebende Flachgelände vermuten ließe.
Regionale Windatlanten weisen gemittelte Werte aus, die lokale Geländeeffekte wie künstliche Hügel nur unzureichend abbilden. Diese Erhebungen verändern die Windbedingungen, indem sie den Staudruck erhöhen und Zugang zu höheren, windreicheren Luftschichten schaffen. Praktisch bedeutet das: Ihr Standort kann auf der regionalen Karte nach Grenzfall aussehen, sich nach einer gezielten Windpotenzial Analyse vor Ort aber als ausgezeichneter Windstandort entpuppen.
Neben der Windphysik bieten Steinbruch- und Bergwerksstandorte eine seltene Kombination von Genehmigungsvorteilen:
- Gewerbe- bzw. Industriegebiet (Industriegebiet GI in Deutschland) - keine Wohnabstände, keine Lärmschutzkonflikte mit Wohngebieten
- Vorhandene Infrastruktur - Zufahrtswege, Netzanschluss und Trafostationen sind meist schon vorhanden
- Keine Konflikte mit Landwirtschaft oder Naturschutzflächen - das Gelände ist bereits vorbelastet und umgestaltet
- Strombedarf direkt vor Ort - Brecher, Förderbänder, Entwässerungspumpen und Kompressoren laufen mit hohen Auslastungen und maximieren den Wert des Eigenverbrauchs
Warum leichte Vertikalwindkraftanlagen zu diesem Gelände passen
Klassische Großwindanlagen benötigen tiefe, massiv bewehrte Betonfundamente und schwere Raupen- oder Gittermastkrane. Abraum- und Haldenflächen sind zwar verdichtet, aber heterogen aufgebaut - die Tragfähigkeit schwankt, die Oberflächenstabilität ist ungleichmäßig. Das macht große Fundamente teuer und technisch riskant.
Vertikalachsen-Windkraftanlagen (VAWT) lösen dieses Problem direkt. Ihr geringes Eigengewicht und die kompakte Bauform erfordern deutlich kleinere Fundamente. In vielen Fällen genügt ein ballastierter Stahlgrundrahmen oder ein vergleichsweise schlanker Betonanker - aufwändige Pfahlgründungen oder der Einsatz großer Krane entfallen.
VAWTs und turbulente Luftströme: Warum sie auf Abraumhalden wichtig sind
Konventionelle Horizontalachsen-Windturbinen (HAWTs) benötigen ein Gier-System, um sich an die Windrichtung anzupassen, und schneiden in turbulenter, mehrgerichteter Luftströmung schlecht ab – Bedingungen, die häufig an Haldenkämmen und Steinbruchrändern auftreten.
Vertikalachs-Windturbinen (VAWTs) erfassen den Wind aus allen Richtungen gleichzeitig, was sie von Natur aus widerstandsfähiger gegen die variablen Strömungsmuster macht, die auf Industriegeländen vorkommen.
Die flussoptimierte Blattgeometrie von LuvSide liefert über 25 % höhere Effizienz als herkömmliche VAWT-Designs, und macht sie gut geeignet für den komplexen Luftstrom, der typisch für diese Standorte ist.
Die kleinen Vertikalwindkraftanlagen von LuvSide - darunter die LS Helix 3.0 (3 kW) und die LS Double Helix 1.0 (1 kW) - zeichnen sich durch Leichtbauweise und modulare Befestigungskonzepte aus. Sie sind CE-zertifiziert, werden in Deutschland nach industriellen Qualitätsstandards gefertigt und sind für einen robusten, wartungsarmen Betrieb in rauer Umgebung ausgelegt, einschließlich Küsten- und Offshore-Bedingungen. Für Standorte mit dauerhaft starken, richtungsstabilen Winden und tragfähigem Untergrund ist zudem LuvSides Horizontalachsenanlage LS HuraKan 8.0 (8 kW, ca. 12.000 kWh/Jahr unter Nennbedingungen) verfügbar.
Für einen vertieften technischen Vergleich der Vor- und Nachteile von Vertikalwindkraftanlage (VAWT) gegenüber Horizontalachsenanlage (HAWT) empfehlen wir unseren Beitrag zu Kleinwindanlage als dezentrale Energielösung.
Sechs Schritte zur Standortbewertung
Verwenden Sie den Global Wind Atlas, um die mittlere Windgeschwindigkeit für das Gitterquadrat Ihrer Anlage abzurufen. Hinweis: Windatlanten liefern gemittelte regionale Werte und spiegeln möglicherweise nicht den lokalen Beschleunigungseffekt der Abraumhalde wider. Verwenden Sie dies als Untergrenze, nicht als Obergrenze.
Installieren Sie ein kalibriertes Anemometer und einen Windrichtungssensor auf einem Mast, der mindestens 75 % der geplanten Turbinen-Nabenhöhe (idealerweise 6–10 m für kleine VAWTs). Erfassen Sie Windgeschwindigkeit, Richtung, Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und Druck. Streben Sie eine Mindestmessdauer von 3–6 Monaten an, idealerweise 12 Monaten, um saisonale Variationen zu erfassen.
Bestimmen Sie die vorherrschende Windrichtung und kartieren Sie den Abraumkamm relativ dazu. Positionieren Sie die Turbine am Aufwindhang oder Aufwindkamm – nicht auf der Leeseite, wo Strömungsablösung Turbulenzen erzeugt und die Leistung reduziert. Bei VAWTs ist ein turbulenter Zufluss zwar weniger kritisch als bei HAWTs, dennoch maximiert die Platzierung auf dem Kamm die Ausbeute.
Beauftragen Sie eine einfache Bodenuntersuchung, um die Oberflächenstabilität und Tragfähigkeit am geplanten Installationspunkt zu bestätigen. Abraumhalden sind verdichtet, aber heterogen; ein geotechnischer Ingenieur sollte die Fundament-Spezifikationen bestätigen. Die leichten VAWTs von LuvSide erfordern deutlich kleinere Fundamente als herkömmliche Turbinen – in vielen Fällen reicht ein ballastierter Basisrahmen aus.
Ziehen Sie 12 Monate Messdaten des Standort-Stromzählers und identifizieren Sie die Hauptlasten (Brecher, Förderbandantriebe, Entwässerungspumpen, Kompressoren, Gebäude vor Ort). Bestimmen Sie, welcher Anteil des Verbrauchs durch die vor Ort erzeugte Energie gedeckt werden könnte. Dies beeinflusst die Turbinenbemessung sowie die Entscheidung zwischen Eigenverbrauch und Netzeinspeisung.
Bestätigen Sie die Zoneneinteilung Ihres Standorts (Industriegebiet GI, oder Äquivalent). In den meisten deutschen Bundesländern sind kleine Windturbinen bis zu 10 m Höhe und Rotoren mit Durchmesser unter 7 m von Bauvorschriften befreit. Konsultieren Sie Ihr örtliches Baurechtsamt und, falls der Standort aktiv ist, prüfen Sie die Anforderungen der Bergbehörden (Bergamt).
Netzparallel oder Eigenverbrauch: Welches Modell rechnet sich besser?
Für die meisten Steinbrüche und Aufbereitungsbetriebe ist Eigenverbrauch das wirtschaftlich attraktivere Modell - aus einem einfachen Grund: Sie ersetzen Strom, den Sie sonst teuer aus dem Netz beziehen müssten.
Der modellierte Strompreis für Industrieunternehmen ohne Vergünstigungen lag in Deutschland 2024 im Mittel bei 16,77 ct/kWh. Industriekunden mit einem Verbrauch unter 20 MWh zahlten im Schnitt rund 16,99 ct/kWh, größere Verbraucher bis zu 23,3 ct/kWh. Jede Kilowattstunde, die Ihre Kleinwindanlage auf dem Gelände erzeugt und die Sie direkt selbst verbrauchen, vermeidet genau diese Kosten - ohne den Zusatzaufwand für Anmeldung als Einspeiser oder die Verhandlung von Einspeisevergütungen.
Eine Einspeisung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) ist grundsätzlich ebenfalls möglich. Kleine Windenergieanlagen, die Strom in das öffentliche Netz einspeisen, können EEG-Vergütung erhalten, sofern sie angemeldet und geeicht gemessen werden. Für energieintensive Industriebetriebe mit dauerhaft hoher Grundlast ist der wirtschaftliche Vorteil des Eigenverbrauchs jedoch fast immer größer.
Praktische Faustregel: Übersteigt Ihr Jahresstromverbrauch am Standort deutlich den zu erwartenden Jahresertrag der Anlage - typisch etwa bei Zementwerken, Steinbrüchen und Aufbereitungsanlagen -, ist ein Eigenverbrauchsanteil von 100 % realistisch und der Business Case klar.
Bei Betrieben mit schwankendem Bedarf oder bei Standorten, die ihre Dekarbonisierung weiter vorantreiben wollen, kann eine ergänzende Photovoltaikanlage sinnvoll sein: Ein Wind-Solar-Hybrid aus Vertikalwindkraftanlage und PV erzeugt komplementäre Einspeiseprofile, die sich über Tages- und Jahreszeiten ausgleichen. LuvSides WindSun-Hybridkonzept - die Kombination aus VAWT und Photovoltaik in einem integrierten System - ist genau darauf ausgelegt. Eine detaillierte Analyse finden Sie in unserem Beitrag zu Wind-Solar-Hybridsystemen als strategischer Vorteil.
Richtwerte für die Amortisation bei deutschen Industriestrompreisen
Die folgende Tabelle zeigt beispielhafte Wirtschaftlichkeitswerte für zwei typische Szenarien. Es handelt sich um modellierte Abschätzungen auf Basis von Produktspezifikationen und veröffentlichten Strompreisdaten - die tatsächlichen Ergebnisse hängen von Ihrem Windpotenzial, Ihrem Lastprofil und der Finanzierung ab.
| Parameter | Konservativer Fall | Basisfall | Hinweise |
|---|---|---|---|
| Turbinenleistung | 3 kW (LS Helix 3.0) | 8 kW (LS HuraKan 8.0) | Die Kapazität skaliert mit der verfügbaren Windressource. |
| Mittlere Windgeschwindigkeit in der Hubhöhe | 5.0 m/s | 6.5 m/s | Typische Höhenerhöhung durch Abraumhalden gegenüber dem umliegenden Gelände |
| Geschätzter Jahresertrag | ~5,500 kWh/yr | ~12,000 kWh/yr | Basierend auf Produktdaten; der tatsächliche Ertrag hängt vom Standort ab |
| Industrie-Strompreis (Eigenverbrauchs-Einsparungen) | 17 ct/kWh | 20 ct/kWh | Deutscher Industrie-Strompreisspanne 2024 |
| Jährliche Einsparungen | ~€935/yr | ~€2,400/yr | Vermeidet Netzkaufkosten |
| Einfacher Amortisationszeitraum* | 9-11 Jahre | 6-8 Jahre | *Ohne Finanzierung, einschließlich Grundwartung; verbessert sich bei steigenden Netzpreisen |
| Nettoersparnis über 20 Jahre | ~€9,000-12,000 | ~€28,000-35,000 | Bei stabilen Preisen; höher, wenn die Netzpreise weiter steigen |
Wesentlicher Einflussfaktor: Die Rendite verbessert sich deutlich, wenn die Netzstrompreise steigen. Die durchschnittlichen Industriestrompreise in Deutschland lagen 2024 für Unternehmen ohne Vergünstigungen bei 16,77 ct/kWh und erreichten für kleinere Industriekunden bis zu 23,3 ct/kWh - eine Spanne, die selbst bei konservativ angesetzten Erträgen einer Kleinwindanlage zu spürbaren vermiedenen Kosten führt.
Zusätzlich gewinnt die Investition, wenn Sie den ESG-Nutzen einbeziehen: Das neue deutsche Industriestrompreismodell deckt nur 50 % des Unternehmensverbrauchs ab und gilt nur für bestimmte energieintensive Sektoren wie Zement, Metallerzeugung und Rohstoffgewinnung. Die übrigen 50 % bleiben dem vollen Marktpreis ausgesetzt. Eigene Erzeugung reduziert diese Preisexponierung unmittelbar.
Genehmigungen im Industriegebiet: So sieht die Praxis aus
Hier besitzen Steinbruch- und Bergwerksstandorte einen echten strukturellen Vorteil gegenüber nahezu allen anderen Flächen.
Windenergieanlagen in Industriegebieten gelten in der Regel als gewerbliche Nutzung und werden auf Grundlage des § 9 der Baunutzungsverordnung (BauNVO) zugelassen - der Nutzungskonflikt, der viele Windprojekte in Misch- oder Wohngebieten ausbremst, besteht hier also nicht.
Speziell für kleine Anlagen gilt: Nach Angaben des Bundesverband Kleinwindanlagen sind Kleinwindanlagen bis 10 Meter Gesamthöhe und mit Rotordurchmessern unter 7 Metern in den meisten Bundesländern von der Baugenehmigungspflicht befreit. Ausnahmen bilden Berlin, Bremen, Hamburg, Niedersachsen, Rheinland-Pfalz und Schleswig-Holstein.
Für die kleineren VAWT-Modelle von LuvSide auf Flächen im Steinbruch- oder Bergbaubereich, die als Industriegebiet ausgewiesen sind, reduziert sich der Genehmigungsweg in weiten Teilen Deutschlands damit im Wesentlichen auf:
- Anzeige beim örtlichen Baurechtsamt - in den meisten Ländern ist kein vollständiges Baugenehmigungsverfahren nötig
- Abstimmung mit dem zuständigen Bergamt, sofern der Standort noch dem Bergrecht unterliegt
- Netzanschlussanfrage beim Verteilnetzbetreiber, wenn Überschüsse in das öffentliche Netz eingespeist werden sollen
- Statische Freigabe - Nachweis, dass die Fundamentauslegung zu den lokalen Bodenverhältnissen passt
Lärmschutzgrenzen für Wohngebiete, Verschattungs- und Schattenschlaggutachten, Einsprüche aus der Nachbarschaft - all diese Faktoren, die urbane und stadtrandnahe Windprojekte verzögern, spielen hier praktisch keine Rolle.
Wie Sie ungenutztes Gelände in einen produktiven Vermögenswert verwandeln
Abraumhalden, Grubenkanten und Haldenflächen sind ein unterschätztes Energiepotenzial, auf dem viele Betreiber sprichwörtlich sitzen, ohne es zu nutzen. Die Kombination aus höhenbedingter Windbeschleunigung, industrieller Ausweisung, vorhandener Netzinfrastruktur und hohem Stromverbrauch vor Ort schafft Rahmenbedingungen, die für eine Kleinwindanlage außergewöhnlich günstig sind - Bedingungen, die an anderen Standorten selten gleichzeitig gegeben sind.
Der erste Schritt ist eine seriöse Windmessung in Nabenhöhe und ein klarer Blick auf Ihre aktuellen Stromkosten. Liegt die mittlere Windgeschwindigkeit am Haldenkamm über 5 m/s und zahlen Sie typische deutsche Industriestrompreise, lohnt sich eine strukturierte Machbarkeitsstudie für Windenergie für die Industrie.
LuvSide bietet Unterstützung über den gesamten Projektzyklus - von der ersten Windpotenzial Analyse über Planung und Installation bis zur laufenden Wartung. Ziel ist eine verlässliche, leicht zu betreibende Energieanlage, die sich nahtlos in Ihren Betrieb einfügt - keine Spielerei, sondern ein belastbarer Baustein Ihrer Energie- und Dekarbonisierungsstrategie.
Brauche ich eine vollständige Genehmigung nach dem BImSchG für eine kleine Windturbine auf meinem Steinbruchstandort in Deutschland?
Für kleine Windturbinen bis zu einer Höhe von 10 m und Rotoren mit einem Durchmesser unter 7 m befreien die meisten deutschen Bundesländer die Installation von den vollständigen Bauvorschriften. Allerdings variieren die Anforderungen je Bundesland – Berlin, Bremen, Hamburg, Niedersachsen, Rheinland-Pfalz und Schleswig-Holstein legen zusätzliche Regeln fest. Bitte wenden Sie sich immer an Ihr örtliches Baurechtsamt. Wenn sich Ihr Standort in einem aktiven Bergbaubetrieb befindet, kann auch das zuständige Bergamt zuständig sein.
Welche Windgeschwindigkeit ist erforderlich, damit sich eine kleine Turbine auf einem Abraumhügel lohnt?
Eine mittlere jährliche Windgeschwindigkeit von mindestens 4,5–5,0 m/s in der Nabenhöhe ist im Allgemeinen das wirtschaftliche Minimum für kleine Windturbinen. Abraumhaufen und Abraumränder erzeugen typischerweise eine lokale Strömungsgeschwindigkeitsbeschleunigung, die die Windgeschwindigkeiten gegenüber dem umliegenden Flachland um 10–30 % erhöhen kann – was bedeutet, dass Standorte, die auf einer regionalen Windkarte marginal erscheinen, durch Messungen vor Ort doch rentabel sein können.
Können wir Überschussstrom gemäß dem EEG ins Netz einspeisen?
Ja. Kleine Windturbinen, die Strom erzeugen und ins Netz einspeisen, haben Anspruch auf EEG-Vergütung, vorbehaltlich Registrierung und Zähleranforderungen. Allerdings ergibt sich bei den meisten industriellen Eigenverbrauchsszenarien eine bessere wirtschaftliche Rendite, wenn Netzbezug vermieden wird (bei 17–23 ct/kWh) statt Einspeisevergütungen. Der optimale Aufbau hängt von Ihrem Verbrauchsprofil und den lokalen Netzanbindungsbedingungen ab.
Welches Fundament wird für eine VAWT auf einem Abraumhügel benötigt?
Die leichten VAWT-Modelle von LuvSide benötigen deutlich kleinere und einfachere Fundamente als konventionelle Großturbinen. In vielen Fällen reicht ein ballastierter Stahl-Fundamentrahmen oder eine kompakte Betonankerung aus, wodurch der Einsatz großer Krane oder Tiefgründungen vermieden wird. Eine grundlegende geotechnische Bewertung des Installationspunkts wird immer empfohlen, insbesondere bei heterogenem Abraummaterial.
Wie vergleicht sich eine VAWT mit einer HAWT auf einem Steinbruch- bzw. Bergbaustandort?
VAWTs bieten mehrere praktische Vorteile für Industrieanlagen: kein Nachführsystem erforderlich (Wind aus allen Richtungen einfangend), geringerer Geräuschpegel, einfachere Wartung ohne Arbeiten in der Höhe und leichtere Fundamente. HAWTs können bei konstantem, laminarem Wind und höheren Nabenhöhen mehr Leistung pro investiertem Kostenpunkt liefern, doch VAWTs schneiden bei turbulenterem oder richtungswechselndem Luftstrom besser ab, was typisch ist für Abraumhügel und Randbereiche von Steinbrüchen. LuvSide bietet außerdem ein Horizontalachsenmodell (LS HuraKan 8.0) für Standorte mit konstant starkem, richtungsgebundenem Wind.
