Niet alleen met zonnepanelen, maar ook met een kleine windmolen voor thuis kun je zelf duurzame stroom opwekken. Maar wanneer geeft een kleine windturbine milieuwinst? En is deze manier van energie opwekken wel rendabel voor jou? In dit artikel vertellen we alles wat je moet weten over een windmolens voor thuis. 

Scrol direct naar

Wat moet je weten voor je een kleine windmolen aanschaft?

Wanneer we het hebben over windmolens, gaat het meestal over de hoge windmolens die aan de horizon te zien zijn wanneer je door Nederland rijdt. Maar wist je dat er ook kleine windmolens bestaan voor particulier gebruik? Deze zijn maximaal 15 meter hoog en je kunt ze plaatsen in je tuin of op je dak. Het werkt ongeveer hetzelfde als zonnepanelen op je dak, maar in plaats van zon gebruiken de kleine molens wind om groene stroom op te wekken voor je huis. Het moet echter flink waaien voordat de molens écht winst geven voor het milieu. Wat moet je allemaal weten voordat je een windmolen thuis aanschaft?

1. Er bestaan verschillende soorten kleine windmolens 

Kleine windturbines kunnen in twee hoofdtypen worden gegroepeerd:, windturbines met een horizontale en een verticale as. Woon je op het plattenland of aan de kust, dan kun je het best kiezen voor een windmolen met een horizontale as. Als je in een bebouwde omgeving woont, is het juist wijsheid om voor de windmolens met een verticale as te kiezen.

Kleine windmolen
Conventionele windmolen met horizontale as

Conventionele turbines

Deze turbines hebben de wieken op een horizontale as gemonteerd. Deze positioneert zich loodrecht in de windrichting.

Windturbines met een verticale as

Dit type draait vanzelfsprekend middels een verticale as. Dit type is weer onder te verdelen in twee groepen. De windturbines met verticale as worden in verschillende typen aangeduid. Het gaat om onderstaande twee.

Savonius
Savonius windmolen

Savonius

Het type Savonius werkt middels bolvormige rotorbladen en hebben een geringe draaisnelheid. Deze hebben vanzelfsprekend een laag rendement, echter is het geluidsoverlast nihil.

Darrieus
Darrieus windmolen

Darrieus

De Darrieus-typen kunnen een hogere draaisnelheid behalen en produceren daardoor meer energie en lawaai.

Windmolen huis

Score duurzaamheid

Eenmalige kosten

229 euro

Milieuwinst

48 kilo CO2 per jaar

Besparing

65,70 euro per jaar bij veel wind (5m/s)

Subsidies

Nee

Tijd/gemak

Enkele uren

Power of wind for an area(1):

           
Pavail = 1/2 ρAv3Cp

ρ = density (of air, 1,25 kg/m3

A = surface area (blade length)  [m3] à π * (d/2)2

 = speed3 (4-6 m/s in the Netherlands) 

C= power coefficient (Cp max = 0,59)

Aannames:

Gemiddelde windsnelheid = 5 m/s

Elektriciteitskosten = 0,22 euro/kWh

Cp max  van 0,59

Turbineblad van de kleine windmolen is 23.4 inch (Zie hier).

23.4 = 0,59 m (lengte van 1 blad)

A = π * (0,59) 

    = 1,09 m2

Pavail= ½ * 1,25 * 1,09 * (5)3 * 0,59= 50,2421875 W

50,2421875 W = 0,0502421875 kW

0,0502421875 kW * 24h * 365,25 dagen = 440,423015625 kWh per jaar

440,423015625 kWh per jaar * 0,22 euro/kWh = 96,90 euro per jaar

Voor een goed design geldt C= 0,4 i.p.v. Cp max  van 0,59

Pavail= ½ * 1,25 * 1,09 * (5)3 * 0,4 = 34,0625 W

34,0625  W = 0,0340625 kW

0,0340625 kW * 24h * 365,25 dagen = 298,591875 kWh per jaar

298,591875 kWh per jaar * 0,22 euro/kWh = 65,70 euro per jaar

Windturbine kost 270 dollar dus 226,63 euro

1) Bij maximale power coefficient is terugverdientijd 226,63/96,90 = 2,3 jaar

2) Bij C= 0,4 is terugverdientijd 226,63/65,70 = 3,4 jaar

Als we een generator efficiëntie van 80% voor een permanent magneet motor en 90% efficiëntie voor een gearbox(2) meenemen in de berekening de terugverdientijden zijn:

1) 440,423015625 kWh * 0,8 * 0,90 = 317,10457125 kWh per jaar

    317,10457125 * 0,22 = 69,80 euro per jaar

    Terugverdientijd = 226,63/69,80 = 3 jaar

2) 298,591875 * 0,8 * 0,90 = 214,98615 kWh per jaar

    214,98615 * 0,22 = 47,30 euro per jaar

    Terugverdientijd = 226,63/47,30= 5 jaar

Referenties

  1. The Royal Academy of Engineering. (z.d.). Wind Turbine Power Calculations. Geraadpleegd op 8 april 2021 van Microsoft Word – Wind_Turbine_Final.doc (raeng.org.uk).
  2. Goudarzi, N., & Zhu, W. D. (2013). Studying the Potential of a Novel Multiple-Generator Drivetrain in Wind Energy Conversion Systems. Volume 4B: Dynamics, Vibration and Controlhttps://doi.org/10.1115/imece2013-63017

2. Vergunning voor een windmolen thuis

Om een kleine windmolen op het dak te kunnen plaatsen, heb je een omgevingsvergunning nodig. Deze kun je aanvragen bij de gemeente. Onderzoek leert ons dat het tegenwoordig in de meeste gemeenten mogelijk is een windmolen thuis, wanneer buren en andere omwonenden hier geen overlast van hebben. Hierbij valt te denken aan geluidsoverlast en het bederven van uitzicht. 

Een andere belangrijke voorwaarde is dat de plaatsing van een windturbine binnen het bestemmingsplan moet passen. Sommige gemeenten eisen daarnaast ook nog een bouwvergunning. Wanneer een windturbine niet in het bestemmingsplan past, is het mogelijk gebruik te maken van een ‘artikel 19’ procedure. Hiermee vraag je een vrijstelling aan voor het plaatsen van een kleine windmolen thuis. Behalve een bouwvergunning is daarnaast voor sommige kleine windmolens ook een milieuvergunning nodig.

3. Een locatie met veel wind

Een kleine windmolen is alleen duurzaam als hij op een locatie wordt gezet waar het flink waait. Dit komt doordat de bij de bouw van de molen en bij de afvalverwerking CO2-uitstoot ontstaat. Alleen op locaties met veel wind, wekken de molens voldoende groene energie op en geven ze winst voor het milieu. Voordat je een kleine windmolen aanschaft, moet je dus onderzoek doen naar het lokale windaanbod. Een gemiddelde windsterkte van meer dan 5,5 m/s is nodig voor kleine windmolens.

Als je aan de kust woont of op het platteland is de kans waarschijnlijker dat de molen voldoende wind vangt, dan als je in de stad woont. Wil je toch een kleine windmolen plaatsen op je dak in de stad? Zorg dan dat de molen boven de bebouwde omgeving uitsteekt. Zoals bijvoorbeeld op een flat, of op een ander gebouw van minstens 20 meter hoog (of 2 keer zo hoog als de bomen en gebouwen in de omgeving). Ook is het verstandig om te onderzoeken of je dak geschikt is voor het plaatsen van een kleine windmolen. Dit kan door middel van een bouwtechnisch onderzoek.

4. Overheidssubsidies voor een windmolen thuis

De overheid voert geen actief beleid ten aanzien van kleine windturbines. Op dit moment zijn er nauwelijks overheidssubsidies voor het aanschaffen van een windmolen thuis. In sommige provincies en gemeenten worden subsidies verstrekt aan particulieren voor het aanschaffen van een kleine windmolen, passend in het kader van lokaal klimaatbeleid. 

5. Prijs per kWh 

Het zal je niet verbazen dat grote windmolens veel meer elektriciteit opwekken dan de kleinere varianten. Dit heeft gevolgen voor de prijs per kWh. Groene stroom van een kleine windmolen kost tussen de 25 en 35 cent per kWh, terwijl grote windmolens stroom produceren voor 8.8 cent per kWh.

6. De kosten en opbrengst van een windmolen thuis

De verschillen in prijs voor kleine windmolens zijn nogal groot. Al voor onder de €1000 kun je een kleine windmolen van zo’n 0.5 kW aanschaffen. Maar dit model wekt lang niet voldoende energie op voor een heel huishouden. Voor grotere modellen, met een vermogen van +- 6 kW, kunnen de prijzen oplopen tot tienduizenden euro’s. Zie onder aan dit artikel een lijst van kleine windmolens met de beste prijs-kwaliteitverhouding.

In de praktijk blijkt echter dat, zelfs bij optimale energieopbrengst, de investering zich niet terugwint. Kleine windmolens gaan gemiddeld zo’n 20 jaar mee, maar het duurt in de meeste gevallen langer dan 20 jaar om de investering in een kleine windmolen terug te winnen. 

Wel of geen windmolen thuis?

Op dit moment is de kleine windmolen dus niet rendabel voor particulieren. Voor het milieu kan dit nog steeds een goede optie zijn, het is alleen lastiger je geld terug te verdienen. Daarnaast komt er een hoop voorbereiding bij kijken, zoals een vergunningsaanvraag, een bouwtechnisch onderzoek en het vinden van een geschikte locatie. Als je zelf groene energie wilt opwekken, kun je daarom beter kiezen voor zonnepanelen.  

Als je toch de productie van duurzame energie uit wind stimuleren, dan kan je ervoor kiezen om zelf te investeren in windenergieprojecten. Je kunt bijvoorbeeld een stukje windmolen´ kopen via het project Winddelen. Zo kan je mede-eigenaar worden van een windmolen bij jou in de buurt.

Optimaal gebruik maken van de windmolen thuis

Wil je toch graag een kleine windmolen op je dak of in de tuin installeren? Neem dan de onderstaande punten in acht voor een optimaal resultaat:

  • De windsnelheid is hoger op grotere hoogte.
  • Een molen met horizontale as dient minstens vijf meter ‘vrij’ te staan van bebouwing voor hoger rendement.
  • Turbines met een verticale as kunnen juist profiteren van enige bebouwing, hetgeen een windtunneleffect kan veroorzaken.
  • Vergeet geen vergunning aan te vragen
  • Let op het straatbeeld. Een windmolen zal mogelijk niet door alle buren gewaardeerd worden. 
  • Vraag bij je gemeente of een windturbine in het bestemmingsplan past, maak anders gebruik van artikel 19.
  • Het zuiden van het land bereikt gemiddeld de hoogste windsnelheid per jaar.
  • Het allerhoogste rendement is te behalen op de Waddeneilanden.

Let op voldoende wind

Windenergie is lang niet overal geschikt. De gemiddelde windsnelheid moet meer dan 3 meter per seconde zijn om enige opbrengst te hebben. Zie ook de windkaart hiernaast van het KNMI. Het is vooral zinnig om in de rood/oranje gebieden windmolens neer te zetten. En ook daar alleen op de plekken waar de windmolen vol de wind vangt. Zoals te zien in de onderstaande grafiek neemt de opbrengt van een windmolen sterk toe naarmate er meer wind is.  Een windmolen met een vermogen van 400 watt levert in de praktijk met een windkracht van 5 m/s gemiddeld rond de 80 watt op. Veel van de wind op het land voor een kleine windmolen wordt tegengehouden. Met een windkracht van 10 m/s is dit al een stuk meer, 300 watt.  Zie ook deze interactieve kaart van windfinder voor de actuele windverwachtingen bij jouw huis. 

Kaart windsnelheid

Beste windmolen thuis uit de test

De markt van kleine windmolens is nog klein, maar bestaat zeker. Hieronder hebben we de beste kleine windmolens voor je op een rijtje gezet!

Beoordeling
5/5

5/5 van 2 reviews op Conrad.nl

Primus WindPower Air40 - 128 W 12 V

De AIR 40 is de beste keuze voor de voeding van huishoudens die niet op het elektriciteitsnet zijn aangesloten
Onze keuze
Beoordeling
4.7/5

4.7/5 van 3 reviews op Aliexpress

Flyt 600W 12V-48V Verticale Windturbine

De verticale windturbine Fltxny 600W is een top product voor iedereen die op zoek is naar een verticale kleine windmolen om te plaatsen op het dak. Ook geschikt voor in de stad!
Onze keuze
Beoordeling
0/5

Beoordeling nog niet aanwezig. 

Windturbine Generator, 5000W 12V 24V

Windturbine Generator, 5000W 12V 24V 3/5 Wind Blades Optie met waterdichte Laadregelaar geschikt for thuis of om te kamperen,windturbine (Size : 12v)
Onze keuze

Gerelateerde artikelen