Eigenen Strom erzeugen: Mit diesen Lösungen ist das möglich

Heute gibt es zahlreiche Möglichkeiten, mit denen Hausbesitzer Strom selbst erzeugen können. Neben der Photovoltaik kommen dabei theoretisch auch Wind- und Wasserkraftanlagen infrage. Immer beliebter sind darüber hinaus auch stromerzeugende Heizungen wie das Blockheizkraftwerk und die Brennstoffzelle. Aber was zeichnet die unterschiedlichen Lösungen aus und welche Einschränkungen gibt es?

Mit Photovoltaik auf dem Dach Strom selbst erzeugen

Geht es darum, eigenen Strom zu erzeugen, denken vermutlich viele zuerst an Solaranlagen. Die Photovoltaik ist auf vielen Dächern zu sehen. Sie gewinnt zunehmend an Beliebtheit und wird heute immer günstiger. Die Funktion basiert auf dem photoelektrischen Effekt. Dabei führt die Bestrahlung von Halbleiterelementen dazu, dass sich Elektronen herauslösen. Nötig sind lediglich Solarzellen, die Hersteller zu Solarmodulen verbinden. Experten installieren mehrere Solarmodule auf dem Dach und verbinden diese mit einem Wechselrichter. Letzterer wandelt Gleichstrom der Photovoltaik in Wechselstrom um, der sich dann im Haus nutzen oder in das öffentliche Netz einspeisen lässt. Um Strom selbst erzeugen zu können, sollte eine unverschattete Dachfläche (im besten Falle nach Süden ausgerichtet) von 30 bis 40 Quadratmetern zur Verfügung stehen. Diese reicht aus, um mit einer 4 kWp Solaranlage jährlich bis zu 4.000 Kilowattstunden eigenen Strom zu erzeugen.

Übrigens: Während die Photovoltaik nur für Hausbesitzer infrage kommt, können Mieter und Eigentümer von Eigentumswohnungen auch mit Balkon-Solaranlagen Strom selbst erzeugen. Dabei handelt es sich um kompakte Solaranlagen, die sich einfach an die Steckdose anschließen lassen.

Kleinwindkraftanlagen gewinnen eigenen Strom

Neben Solaranlagen können Hausbesitzer auch mit Kleinwindkraftanlagen Strom selbst erzeugen. Genau wie ihre großen Verwandten wandeln die Geräte eine durch den Wind in Gang gesetzte Drehbewegung ihrer Rotoren in elektrische Energie um. Sinnvoll ist das jedoch nur, wenn auch ausreichend Wind verfügbar ist. Ausreichend ist in diesem Fall eine Windstärke von 3 bis 5. Anzeichen dafür sind:

  • raschelnde Blätter und die Bewegung kleiner Zweige (Windstärke 3)
  • Staubwolken und wegfliegendes Papier (Windstärke 4)
  • Windgeräuschen und die Bewegung kleiner Bäume (Windstärke 5)

Lassen sich die Anforderungen am geplanten Standort nicht erfüllen, können Hausbesitzer oft nicht genügend eigenen Strom erzeugen, um die Kosten der Anlage rasch auszugleichen.

Wasserkraft zu Hause zur Stromerzeugung nutzen

Wer an einem fließenden Gewässer wohnt, kann auch die Bewegungsenergie des Wassers nutzen und Strom selbst erzeugen. Möglich ist das heute mit einer Reihe verschiedener Anlagen. Zumindest theoretisch: Denn die Stromerzeugung mit Wasserkraft setzt eine Genehmigung der unteren Wasserbehörde voraus. In Deutschland ist diese jedoch nur in Ausnahmefällen zu bekommen.

Mit BHKW und Brennstoffzelle Strom selbst erzeugen

Elektrische Energie lässt sich auch mit einer stromerzeugenden Heizung generieren. Infrage kommen dabei BHKWs und Brennstoffzellen. Erstere wandeln die chemische Energie der eingesetzten Brennstoffe durch eine Verbrennung in mechanische Energie und Strom um. Möglich ist das mit Motoren zur internen Verbrennung (vergleichbar mit einem PKW-Motor) oder Stirlingmotoren. Wärmeübertrager speisen die entstehende Abwärme in das Heizungsnetz ein und unterstützen somit die Raumheizung sowie die Warmwasserbereitung.

Die Brennstoffzellenheizung kommt ohne konventionelle Verbrennung aus. Denn sie basiert auf der kontrollierten Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff. Diese setzt Strom und Wärme frei. Im Vergleich zum BHKW erzeugt eine Brennstoffzelle bei der gleichen Menge an Wärme deutlich mehr Strom. Wie das möglich ist, erklären wir im Beitrag Wie funktioniert eine Brennstoffzelle

Übrigens: Wer mit Kraft-Wärme-Kopplung Strom selbst erzeugen möchte, sollte über einen höheren Wärmebedarf verfügen. Nur dann arbeiten die Geräte viele Stunden im Jahr und die Stromerträge sind hoch. Durch die höhere Stromeffizienz von Brennstoffzellen lohnen sich diese zum Teil auch in neuen und energetisch sanierten Gebäuden.

Eigenen Strom mit einem Speicher zeitversetzt nutzen

Wer Strom selbst erzeugen möchte, steht vor einer großen Herausforderung: Elektrische Energie muss immer dann in ausreichendem Maße zur Verfügung stehen, wenn der Bedarf vorhanden ist. Letzterer schwankt aber stark. Für einen Ausgleich sorgen Stromspeicher. Denn diese nehmen eigenen Strom zu jeder Zeit auf, um ihn später an die Verbraucher im Haus abgeben zu können. Besonders wichtig ist das für die Stromerzeugung mit einer Solaranlage. Denn diese liefert am Tage die meiste Energie, während der Bedarf in der Regel morgens, abends und in der Nacht am höchsten ist. Während Hausbesitzer eigenen Strom der Photovoltaik nur zu etwa 20 Prozent im Haus nutzen können, steigt die sogenannte Eigenverbrauchsrate mit einem Stromspeicher auf über 60 Prozent.

Übrigens: Wer eigenen Strom erzeugt und diesen in Batteriesystemen speichert, bekommt in vielen Bundesländern eine attraktive Förderung. Der Beitrag Stromspeicher-Förderung gibt einen detaillierten Überblick über regionale Fördermittel, technische Voraussetzungen und die richtige Beantragung.

Lohnt sich die eigene Stromerzeugung überhaupt?

Wenn Hausbesitzer eigenen Strom erzeugen, setzen sie überwiegend auf regenerative Energieanlagen. Sie schonen das Klima und entlasten zudem die öffentlichen Netze. Außerdem machen sie sich unabhängiger von großen Energiekonzernen und schwankenden Preisen. Aus diesen Gründen lohnt sich die Stromerzeugung.

Ob die Technik auch wirtschaftlich ist, hängt vom konkreten Einsatzfall ab. So generiert eine Windkraftanlage in einer windstillen Region kaum genug elektrische Energie, um die Anschaffungskosten in einer angemessenen Zeit herauszuholen. Das Gleiche trifft auch auf die Photovoltaik zu, wenn die Module auf dem Dach nach Norden zeigen oder komplett verschattet sind.

Passen die örtlichen Gegebenheiten, können Verbraucher viel Geld sparen, wenn sie Strom selbst erzeugen. Ein Grund dafür sind die Stromkosten, die heute bei etwa 30 Cent pro Kilowattstunde liegen und immer weiter steigen. Die Kosten der Technik zur privaten Stromerzeugung sinken hingegen und machen das Thema für viele Hausbesitzer immer lukrativer.

Wichtig: Ohne eine individuelle Betrachtung ist eine Aussage zur Wirtschaftlichkeit nicht möglich. Das trifft auf die Photovoltaik, die Windkraft, die Wasserkraft wie auch die KWK-Technik zu. Aus diesem Grund empfehlen wir jedem, der Strom selbst erzeugen möchte, die Beratung durch einen Experten.

Strom selbst erzeugen und selbst nutzen: Beispiele

Heute gibt es eine Reihe ganzheitlicher Konzepte, die auf die nachhaltige Versorgung mit selbst erzeugtem Strom setzen. So zum Beispiel die Kombination von Photovoltaik und Brennstoffzelle, die Verbindung der Wärmepumpe mit einer Solaranlage oder die autarke Energieversorgung mit Photovoltaik.

Photovoltaik und Brennstoffzelle zur autarken Energieversorgung

Eines dieser modernen Konzepte ist die Verbindung der Photovoltaik mit einer Brennstoffzelle. Die Solaranlage wandelt dabei vor allem im Sommer viel Solarenergie in eigenen Strom um. Während dieser über einen Kurzzeit-Batteriespeicher zunächst die Verbraucher im eigenen Haus versorgt, geht überschüssige elektrische Energie in einen Elektrolyseur. Das Gerät spaltet Wasser in seine Bestandteile auf. Den entstehenden Wasserstoff lagert das System dann in einem Wasserstoffspeicher (zum Beispiel ein Bündel aus Druckgasflaschen) ein. Benötigt das Haus Wärme, zieht die Brennstoffzelle Wasserstoff aus dem Speicher, um thermische und elektrische Energie zu erzeugen. In energiesparenden Gebäuden können Hausbesitzer auf diese Weise annähernd autark heizen und Strom verbrauchen.

Sparsame Energieversorgung mit Solaranlage und Wärmepumpe

Interessant ist darüber hinaus die Kombination aus Photovoltaik und Wärmepumpe. Auch hier erzeugt die Photovoltaik eigenen Strom, um die Speicher zu füllen und die Verbraucher im Haus mit Energie zu versorgen. Einen Teil des selbst erzeugten Stroms verbraucht außerdem die Wärmepumpe, um kostenfreie Umweltwärme aus der Erde, der Luft oder dem Wasser zum Heizen nutzbar zu machen.

Autarke Energieversorgung ohne konventionelle Heizungstechnik

Zusammen mit einer Elektroheizung kann eine Photovoltaikanlage moderne Gebäude auch komplett autark versorgen. Dabei betreibt sie mit dem selbst erzeugten Strom eine Strahlungsheizung. Die Heiztechnik ist wartungsarm, besonders lange haltbar und sehr komfortabel. Ohne zentralen Wärmeerzeuger, Wärmeverteilung und Heizflächen zur Wärmeübertragung ist die Technik dabei auch in der Anschaffung vergleichsweise günstig. Voraussetzung für das Konzept ist allerdings ein besonders sparsames Gebäude.

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