Strom selbst erzeugen

Strom selbst erzeugen – mit Photovoltaik, Windkraft und Kraft-Wärme-Koppelung

Jeder kennt den Klassiker der nachhaltigen Stromerzeugung: die weithin sichtbare Photovoltaik-Anlage auf dem Eigenheim. Doch nicht immer ist diese auch realisierbar. Mieter zum Beispiel haben das Nachsehen aus rechtlichen Gründen, Hauseigentümer, wenn keine geeignete Montagefläche vorhanden ist. Alles keine Gründe, die Flinte gleich ins Korn zu werden. Es gibt alternative Möglichkeiten der Selfmade-Energieproduktion – selbst für unterwegs.

Stromerzeugung in Eigenregie ist mehrfach sinnvoll

Im Zuge der Energiewende gilt für PV-Anlagen seit einiger Zeit die Devise: Je größer, desto besser. Alles, was nicht selbst verbraucht wird, wandert einfach ins öffentliche Stromnetz – und hilft so, unser aller Vorrat an nachhaltiger Energie aufzustocken.

Allein von der Renditeseite betrachtet, sollte allerdings immer noch der Eigenverbrauch an erster Stelle stehen. Die Vorteile liegen auf der Hand:

• Die Unabhängigkeit von großen Stromerzeugern wird gestärkt. Deren Preise gingen in den vergangenen Jahren meist stetig nach oben, und es ist nicht anzunehmen, dass sich diese Entwicklung in nächster Zeit umkehrt.
• Stromspeicher sind schon viel billiger geworden. Je besser es gelingt, Solarenergie bis zum Verbrauch zu speichern, desto größer sind der Autarkiegrad und die Kosteneinsparung.
• Wenn der Haushalt ruht, kann das E-Auto an die Steckdose. Elektrofahrzeuge mit Solarstrom zu betanken, ist nicht nur doppelt nachhaltig, sondern auch gut für die Haushaltskasse.
• Die eigene Solaranlage produziert garantiert Grünstrom. Bei regenerativen Energiequellen wie Sonne und Wind entstehen keine CO₂-Emissionen. Für viele Menschen ist das gute Gefühl, auf fossile Energieträger zu verzichten mindestens ebenso viel wert wie eine finanzielle Ersparnis.
• Der Strom muss nicht über weite Strecken transportiert werden, sondern wird direkt dort genutzt, wo er erzeugt wurde. Das verringert Transportverluste, die sowohl bei der Einspeisung als auch beim Bezug von Fremdstrom entstehen.
• Nicht vergessen sollte man auch den Spaß an der Sache. Leser berichten uns immer wieder, wie interessant es ist, die Abläufe zu beobachten. Außerdem animiere die Anlagenüberwachung definitiv zum Stromsparen.

Ach, wenn das Dach doch nur größer wäre … Muss es vielleicht gar nicht. Sowohl andere Installationsorte – wie ein Terrassendach, die Garage oder die Hausfassade – als auch andere Ideen zur Stromgewinnung warten darauf, entdeckt zu werden.

Option Balkonkraftwerk

Balkonkraftwerke sind PV-Anlagen im Miniaturformat. Sie funktionieren prinzipiell wie die großen Modelle, sind aber wesentlich einfacher zu installieren und zu handhaben. Sie bestehen, neben der nötigen Technik wie dem Wechselrichter, aus lediglich ein oder zwei Solarpaneelen, die beispielsweise an einer Balkonbrüstung montiert oder auf den Balkon gestellt werden können. Der Anschluss erfolgt einfach über eine Steckdose.

Mini-PV-Anlagen sind derzeit der Renner, und zwar bei Hausbesitzern, die eine zusätzliche Stromerzeugungsquelle suchen, als auch bei Mietern. Die Anlagen liefern natürlich viel weniger Strom, dafür sind sie aber auch sehr viel günstiger als eine große PV-Anlage. Die Energie reicht aus, um beispielsweise Geräte, die häufig im Standby-Modus sind, zu betreiben. Dazu zählen etwa der Fernseher, das WLAN, Drucker oder Handy-Ladestationen. Steckerfertige PV-Anlagen amortisieren sich bereits nach 5 bis 8 Jahren. In der Kategorie Balkonkraftwerke haben wir alles Wissenswerte zu den Mini-Solaranlagen zusammengefasst.

Option Windkraft

Zugegeben: Die Vorstellung, sich ein ausgewachsenes Windrad in den Vorgarten zu stellen, klingt unrealistisch – und ist es tatsächlich. Was viele noch nicht wissen: Wie bei der Photovoltaik gibt es auch kleine Modelle, die sich auf dem Hausdach oder im Garten montieren lassen. Außerdem machen Baumskulpturen und Zäune von sich reden.

Mini-Windräder für Dächer und Freiflächen

Mini-Windkraftanlagen sind zwar noch ein Nischenprodukt. Aber eines, das sich unter bestimmten Voraussetzungen gut zur Stromerzeugung im Privaten eignen kann. Statt eines bis zu 200 Meter hohen Masts braucht es lediglich ein stabiles Gestänge. Entsprechend kleiner sind natürlich auch die Rotorblätter. Wird eine Kleinwindkraftanlage auf dem Dach montiert, ähnelt sie eher einem stolzen Wetterhahn als einem gewohnten Windrad. Bei einem geeigneten Grundstück ist auch eine freie Aufstellung möglich. Für den idealen Standort der Minis sollten folgende Voraussetzungen erfüllt sein:

• Es dürfen keine windfangenden Objekte wie Bäume oder Häuser in der Nähe stehen. Diese würden den Windstrom ablenken. Eine Kleinwindkraftanlage lohnt sich nur in windreichen Gegenden. Windkarten des Deutschen Wetterdienstes helfen bei der Einschätzung, eine Messung mit einem Anemometer schafft Fakten.

• Eine hohe Ansiedlung der Turbine ist möglich. Je größer die Höhe, desto kräftiger weht der Wind. Die Gesamthöhe (inklusive Rotorblätter) darf bis zu 50 Meter betragen. Darüber hinaus handelt es sich um eine Großwindanlage. Kleinwindkraftanlagen überschreiten selten die 30-Meter-Marke.
• Bei einer Höhe von über 10 Metern ist eine Baugenehmigung erforderlich. Vorsicht auch bei kleineren Modellen: Bestimmungen zu Schallemissionen und Schattenwurf müssen eingehalten werden.

Mini-Windkraftanlagen eignen sich vor allem für Menschen, die entweder keine andere Möglichkeit der regenerativen Stromerzeugung haben, oder für Besitzer von Photovoltaikanlagen, die ihre Stromerzeugung außerhalb der Sommermonate ausbauen wollen. Dem Vorteil, auch nachts Strom gewinnen zu können, steht allerdings der Nachteil hoher Investitionskosten gegenüber. Alles Wissenswerte über Windkraftanlagen erfahren Sie in unserer verlinkten Beitragsreihe.

Windbäume und Windzäune

Ungewöhnliche Alternativen dazu gibt es immer mehr. So hat ein französisches Unternehmen beispielsweise einen künstlichen „Windbaum“ entwickelt, der statt Blättern kleine Windturbinen trägt. Wird überschüssige Energie produziert, sorgt ein Speicher dafür, dass sie nicht verlorengeht. Auch „Windzäune“ gibt es mittlerweile. Sie bestehen aus Achsen, auf die kleine Schaufeln aufgesetzt sind. Weht der Wind, treiben die Schaufeln Generatoren an. Sowohl der Windbaum als auch der Windzaun sollen bereits bei leichtem Wind Energie liefern. Ob sich solche Innovationen auf dem Massenmarkt durchsetzen, bleibt abzuwarten.

Option Blockheizkraftwerk

Blockheizkraftwerke (BHKW) erzeugen beides: Strom und Wärme. Bei BHKW handelt es sich um kleine Kraftwerke, die mit unterschiedlichsten Brennstoffen wie Öl und Gas, aber auch Holzpellets oder Biomüll betrieben werden können. Die Wärme, die bei der Energieerzeugung entsteht, geht nicht verloren, sondern wird zu Heizzwecken genutzt. Diese „Kraft-Wärme-Koppelung“ ist als „KWK-Prinzip“ bekannt.

Mini-Blockheizkraftwerk fürs Eigenheim

Im Privatbereich heißen Blockheizkraftwerke Mikro- oder Mini-BHKW. Obwohl sehr effizient, sind sie bei Weitem nicht so verbreitet wie Photovoltaikanlagen. Das liegt nicht zuletzt daran, dass die Anschaffungskosten mit 20.000 Euro aufwärts sehr hoch sind. Damit können sie nur bei einem großen und konstanten Energiebedarf wirtschaftlich betrieben werden. Für Menschen, die ein Haus neu bauen oder umfassend sanieren, kann die Kraft-Wärme-Koppelung eines Mini-BHKW durchaus infrage kommen. Durch die Nähe zu den Verbrauchern können die Anlagen bis zu 90 Prozent der Primärenergie nutzen. (Zum Vergleich: Bei Großkraftwerken liegt der Wirkungsgrad oft nur bei 50 Prozent.) Bei entsprechender Dämmung des Hauses übernimmt das BHKW dann einen Großteil der Wärmeerzeugung. Nur: Wird es mit einem fossilen Brennstoff wie Erdgas betrieben, bleibt der Beitrag zur Energiewende auf der Strecke.

Brennstoffzellenheizung als Alternative

Eine Alternative können Brennstoffzellen-Heizungen sein, die wie BHKW nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung arbeiten. Der Unterschied: Statt durch das Verbrennen von Brennstoff wird die Energie elektrochemisch gewonnen. Da dies auf dem direkten Weg, also ohne Umweg über thermische und mechanische Energie erfolgt, werden hohe Wirkungsgrade erzielt. Allerdings sind auch hier die Anschaffungskosten hoch. Daher muss mit spitzer Feder durchgerechnet werden, ob der Energiebedarf dauerhaft so groß ist, dass sich die Investition lohnt.

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Option Mobil-Lösungen

Wenn es dunkel und die Batterie der Taschenlampe den Geist aufgibt, hat Sonnenstrom natürlich keine Chance. Nachts ist die gute, alte Handkurbel nach wie vor der Notfall-Stromerzeuger Nr. 1. Anders sieht es aus, wenn Camper, Wanderer oder Segler unter freiem Himmel entweder schnell oder dauerhaft eine Stromquelle brauchen. Mit den folgenden Mobil-Lösungen können sie zumindest tagsüber auf einen Netzanschluss verzichten.

Inselanlagen Komplett-Sets

Man sieht sie auf dem Dach von Wohnmobilen und Segelyachten. Sie stehen neben Campingwagen und Hauszelten: Inselanlagen genannte Photovoltaikanlagen, die netzunabhängig Energie für die Elektrik und Elektronik liefern. Wo vorhanden, laden sie die Bordbatterie mit dem kostenlosen Solarstrom auf. Besonders beliebt sind Komplett-Sets inklusive aller erforderlichen Komponenten. Finden sie Platz auf dem eigenen Grundstück, wie z.B. auf dem Gartenhaus, sind Inselanlagen die perfekte Ergänzung zur großen PV-Dachanlage.

Solar-Ladegeräte

Sowohl eine Solar-Powerbank als auch ein Solar-Panel liefert unterwegs den nötigen Saft für Handy, Smartphone, Tablet und Digicam. Der Unterschied: Ein Solarpanel ist einfach nur ein kleiner Sonnenkollektor, über den man das Gerät direkt aufladen kann (oder jede beliebige Powerbank). Bei einer Solar-Powerbank wird die gewonnene Sonnenenergie für die spätere Verwendung zwischengespeichert. Ein Panel alleine spart Gewicht, macht aber abhängiger von den Launen der Natur. Solar-Ladegeräte haben meist mehrere USB-Ausgänge zum gleichzeitigen Laden des mobilen Equipments.

Solar-Rucksäcke

Wer in die Berge wandert, nach Santiago de Compostela pilgert oder beim Festival wenig Lust auf Obacht hat, liebt vielleicht pfiffige Zwei-in-eins-Lösungen. Wie wäre es mit einem Gepäckstück, das zugleich die Mobilgeräte laden kann? Ein Solar-Rucksack ist auf der Vorderseite mit einem Solarpanel ausgestattet, das die mobilen Elektronikgeräte während der Wanderung mit neuer Energie versorgt. Sonnenschein natürlich vorausgesetzt.

Solarfolien

Haupteinsatzorte von Solarfolien sind Hausfassaden, gewölbte oder wenig belastbare Dächer sowie Urbane Photovoltaik (UPV). Die hauchdünn aufgedampften Solarzellen ermöglichen millimeterdünne Solaranlagen, die praktisch überall angebracht werden können. So auch unterwegs: auf Autodächern, Zeltplanen, T-Shirts und vielem mehr.

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