Scrol direct naar

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. 

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

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

Cp = 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)2  

    = 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 Cp = 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 Cp = 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 Control. https://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

Kleine windmolen
Energie

Kleine Windmolens voor Thuis

Niet alleen met zonnepanelen, maar ook met een kleine windmolen op je dak 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 kleine windmolens voor thuis.

Lees verder

Je carbon footprint (koolstofvoetafdruk) is jouw effect op klimaatverandering. Maar hoe is deze opgebouwd en wat betekent dat voor jouw thuissituatie? Jouw carbon footprint houdt de totale hoeveelheid broeikasgassen in waar jij direct en indirect verantwoordelijk voor bent. Door duidelijker te hebben wat jouw impact is, kan jij ook kijken waar je jouw gedrag kan aanpassen. Zaken waarmee je de grootste impact mee hebt zijn je consumptiegedrag, hoe je eet, hoe je reist en hoe je woont.  

Wat is een carbon footprint? 

De carbon footprint is een manier om de uitstoot van CO2 weer te geven, die mensen uitstoten als gevolg van het gebruik van fossiele brandstoffen in het dagelijks leven. Aangezien verreweg de meeste mensen het Engelse carbon footprint gebruiken voor de koolstofvoetafdruk, zullen wij dat in dit artikel ook doen. 
Ecological footprint

Het gaat bij de carbon footprint om de uitstoot die wordt gemaakt in de totale productieketen die nodig is om te voldoen aan de vraag van een groep of persoon. Dat betekent bijvoorbeeld dat Chinese uitstoot wel wordt meegenomen bij de Nederlandse carbon Footprint, als die gemaakt is om Nederlandse producten te produceren. De exportproducten die worden gemaakt in Nederland worden juist niet meegenomen. Het grootste gedeelte van de emissies van mensen komt van indirecte bronnen, zoals de uitstoot bij het maken van jouw computer. Je eigen directe emissies van bijvoorbeeld je huis of je vliegreizen vormen uiteindelijk een minderheid. 

De carbon footprint van Nederlanders

In Nederland is volgens milieu centraal de gemiddelde koolstofafdruk 20 duizend kilo.  Rond de 7700 kilo komt door je energiegebruik in huis en door vervoer. De rest komt door de uitstoot bij de productie van bijvoorbeeld je eten en kleding. De koolstofvoetafdruk berekenen is een complexe zaak en verschillende Inschattingen hierover kunnen verschillen. Nederlandse instituten gaan uit van verschillende standaarden.

De gemiddelde Nederlander vervuilt drie keer meer dan de gemiddelde wereldburger. Binnen Europa zijn Nederlanders één van de grootste veroorzakers van uitstoot. Zie ook deze site van de Verenigde Naties voor meer informatie over wereldwijde CO2 emissies: 

Px co emissions per capita our world in data svg

De life cycle assessment

De meest gebruikte standaard methode om voor producten of industrieën de koolstofvoetafdruk te bereken is de life cycle assessment (LCA). De internationale organisatie voor standaardisatie heeft een wereldwijde standaard voor de aanpak van LCA’s opgesteld. Voor de meeste producten en energie is een LCA al opgesteld, dus kan er zo relatief  makkelijk een indicatie worden gemaakt van jouw carbon footprint. 

Jouw carbon footprint berekenen

Je kan bijvoorbeeld kijken op https://www.carbonfootprint.com/calculator.aspx voor een uitgebreidere inschatting van jouw carbon footprint. En je kan via de site van het Wereldnatuurfonds  wat sneller een mooi overzicht krijgen van jouw afdruk. Het is wel goed er rekening mee te houden dat dit altijd een indicatie is. De productie- en afdrukketens zijn zo complex dat het heel moeilijk is een exact getal te geven.  Als je een overzicht wilt van de emissies voor zaken waar jij dagelijks mee te maken hebt, kan je kijken op de site co2 emissiefactoren van de overheid. 

Wat betekenen deze CO2 emissies voor jouw huis? 

Om je een wat makkelijker overzicht te geven van de lasten en besparingen in jouw leefgedrag hebben wij bijgevoegde illustratie gemaakt op basis van de cijfers van oa. milieucentraal. 

Zie het onderstaande fragment van milieucentraal voor enkele acties die jij direct kan oppakken. En natuurlijk kan je hier op duurzaamthuis een overzicht vinden van alle acties die bijdragen aan het verminderen van jouw CO2 Emissies. 

Duurzaam overzicht

De beste 6 acties voor het klimaat bij jouw huis op een rij

Op basis van de cijfers van oa. milieucentraal hebben wij de 6 acties waarmee je de grootste impact kan hebben op een rij gezet. De besparing zijn slechts indicatief voor een gemiddelde gezinswoning en zijn alleen zo groot als je huidige huis totaal niet op orde is. Vaak heb je al wat gedaan en is de CO2 besparing kleiner. Maar door deze orde van grote te zien kan je bijvoorbeeld wel zien dat isoleren en energie besparen goede eerste stappen zijn. En van het gas af gaan een latere stap is. 

1. Je huis isoleren - 4500 kilo CO2

Goede isolatie is de beste eerste stap voor duurzaam wonen. Je bespaart er veel geld én veel CO2 mee. Isolatie verdien je in zo’n 8,8 jaar terug. Veel mensen denken dat hun isolatie goed op orde is, maar in feite is drie op de vier huizen in Nederland nog slecht geïsoleerd. Dat is zonde, want isolatie is de meest effectieve manier om klimaatverandering te bestrijden. Hier kun je alles vinden over isoleren.

2. Neem groene stroom - 4000 kilo CO2

Overstappen op groene stroom is de makkelijkste stap met de grootste impact voor duurzaam wonen. Groene stroom is niet duurder dan grijze stroom. Er zit geen verschil tussen ‘grijze’ elektriciteit of ‘groene’ elektriciteit, behalve dat het anders is opgewekt. In Nederland wordt veel ‘groene stroom’ verkocht. Toch komt 93% van de stroom die huishoudens verbruiken nog uit fossiele bronnen. Hoe kan dat? Hier kun je de groenste energieleveranciers vinden van 2020.

3. duurzaam vervoer - 3800 kilo CO2

Door dichter bij je werk te gaan wonen wordt het aantrekkelijker de auto minder te gebruiken, of zelfs helemaal niet meer te gebruiken. Dichtbij wonen is dus ook duurzaam wonen. Doe je auto gewoon weg, tegenwoordig kun je met de combinatie van openbaar vervoer, OV-fiets en deelauto’s overal gemakkelijk komen in Nederland. Als je twijfelt; probeer het eerst een maand helemaal zonder auto.

4. energie besparen - 3000 kilo CO2

Veel energie wordt verspild. Door op te letten kan je soms wel de helft van je energieverbruik besparen! Dat hangt er natuurlijk wel vanaf hoe zuinig je al bent. Hier kun je nog meer tips vinden over energie besparen.

5. zonnenpanelen installeren - 1.600 kilo CO2

Zonnepanelen installeren is een enorme stap in duurzaam wonen. Je bent zeker van duurzame energie, en de investering verdien je zeker terug. Huizen met zonnepanelen zijn namelijk meer waard. Bovendien blijven energieprijzen naar verwachting verder stijgen. Hier vind je alles over zonne-energie en zonnepanelen, inclusief subsidies.

6. Van het gas af - 700 kilo CO2

Een warmtepomp regelt je verwarming met elektriciteit. Zo heb je minder fossiele brandstoffen nodig, en ben je eerder van het gas af. Met deze maatregel kan je gemiddeld 35% en maximaal 50% CO2-uitstoot op je verwarming en warm water besparen. Hier vind je alles over de warmtepomp.

Waarom is minder CO2 uitstoten belangrijk?

Een toename van CO2 deeltjes in de atmosfeer zorgt ervoor dat de warmte van de zon moeilijker weer kan ontsnappen uit de atmosfeer. Sinds de industriële revolutie stoten we meer broeikasgassen uit met fossiele brandstoffen zoals olie, kolen en gas. We kappen bossen en we houden grootschalig vee, waar ook CO2 mee vrijkomt. Door de opwarming van de aarde zal de aarde veranderen. De zeespiegel zal stijgen en sommige gebieden zullen moeilijker bewoonbaar worden. Ook zullen we meer extreme weerverschijnselen krijgen, zoals meer hittegolven. Dit zal vervolgens meer bosbranden en voedseltekorten veroorzaken. De voornaamste effecten van klimaatverandering zullen pas gemerkt worden door de generaties na ons. Om een nog leefbare planeet na te laten is het belangrijk dat we nu al inzetten op het verminderen van onze CO2 emissies. Zie voor een overzicht ook de site van milieucentraal of het KNMI (het instituur verantwoordelijk voor de weervoorspelling). 

Jouw carbon footprint en je ecologische voetafdruk. 

Met CO2 meet je de impact voor het klimaat. De aarde kan worden vervuild op meerdere manieren. Het totale plaatje van alle impact die je kan hebben meet je met je ecologische voetafdruk. Je carbon footprint is uiteindelijk een onderdeel van de ecologische afdruk. Hiermee wordt de totale afdruk voor het milieu bepaald en worden ook zaken als het verdwijnen van natuur en het dumpen van afval meegenomen. 

Gerelateerde artikelen

Energiebesparende dakraam gordijnen

Isolerende gordijnen

Isolerende gordijnen, ook wel raambekleding genoemd, zijn een goed en relatief goedkoop alternatief voor de isolatieglas, zoals HR en triple glas. Isolerende gordijnen kunnen jaarlijks

Lees verder
George w young house cabin northeast elevation x

Tochtstoppers

Door tochtstoppers in je huis te gebruiken, kun je fors besparen op de energierekening en een aangenamer binnenklimaat maken. Dit kan oa. met tochtstrips, tochtbanden,

Lees verder