Strom selbst erzeugen: saubere Energie für dein Zuhause

Vom E-Bike über die Vielzahl an digitalen Geräten, die inzwischen jeder von uns besitzt, bis hin zur Wärmepumpe: Wir verbrauchen immer mehr Strom im Haushalt. Gleichzeitig steigen die Preise für Energie unaufhaltsam an. Die Lösung: Selber Energie erzeugen! In diesem Beitrag erfährst du, welche Möglichkeiten es gibt und für wen sie sich lohnen. Alle Preisangaben stammen aus dem Herbst 2023.

Es gibt einige Argumente, die für die Eigenproduktion von Strom sprechen:

• Kostenersparnis: Eine der Hauptmotivationen, selbst Strom zu produzieren, ist das große Sparpotenzial. Zwar ist die Anschaffung der nachfolgend aufgeführten Anlagen mit Kosten verbunden, diese amortisieren sich aber oft schon nach wenigen Jahren. Je höher der Strompreis ist, desto mehr kannst du sparen. Stromüberschüsse lassen sich in das Netz einspeisen, wofür du eine Vergütung erhältst.
• Umweltschutz: Für die Stromerzeugung im eigenen Zuhause werden vorrangig erneuerbare Energiequellen genutzt, die kein schädliches CO2 emittieren. So trägst du aktiv zur Energiewende bei.
• Unabhängigkeit von den großen Stromanbietern: Wenn du deinen eigenen Strom erzeugst, musst du deutlich weniger Energie aus dem öffentlichen Netz beziehen. Damit bist du unabhängiger von schwankenden Preisen oder begrenzten Ressourcen.

Die bekannteste und meist wirtschaftlichste Technologie zur Stromproduktion ist die Photovoltaik (PV). Aber auch, wenn du keine geeignete Dachfläche für eine PV-Anlage zur Verfügung hast, kannst du deinen eigenen Strom produzieren. Neben der Sonnenenergie gibt es noch weitere Energiequellen, die sich für die private Energiegewinnung anzapfen lassen.

PV-Anlagen werden umgangssprachlich auch als Solaranlagen bezeichnet. Sie nutzen die Energie der Sonneneinstrahlung, um Strom zu erzeugen.

Wie? Wichtigster Bestandteil einer PV-Anlage sind die Solarmodule, die aus vielen Solarzellen zusammengesetzt sind. Das Sonnenlicht regt die Elektronen in den Solarzellen an, sich zu bewegen. Dabei entsteht Gleichstrom. Dieser wird über einen Wechselrichter in Haushaltsstrom umgewandelt. Der durchschnittliche Ertrag liegt bei 800–1.200 Kilowattstunden (kWh) Solarstrom pro Jahr und pro installiertem Kilowattpeak (kWp). Dafür wird eine Fläche von 6–7 m² benötigt. Dank technischer Weiterentwicklungen liefert eine Photovoltaikanlage aber auch an sonnenarmen Wintertagen oder bei diffusem Licht Strom. Weiterführende Infos findest du im Ratgeber zu Solaranlagen.

Für wen? Größere Photovoltaikanlagen eignen sich vor allem für Hausbesitzer. Die Module werden meist auf dem Dach angebracht, aber auch die Fassade, das Carport oder das Garagendach bieten sich an. Erfahrene Heimwerker können ihre Photovoltaikanlage selbst montieren. Für Mieter sind kleinere Balkonkraftwerke, die aus einem oder zwei Solarmodulen bestehen, eine interessante Lösung. Sie lassen sich auch von Laien installieren und können bei einem Umzug einfach mitgenommen werden.

Welche Kosten? Die Kosten einer PV-Anlage sind abhängig von ihrer Nennleistung (maximale Leistung unter Standardbedingungen). Im Herbst 2023 lag der Preis pro kWp zum Beispiel bei 1.500–2.000 €. Mini-PV-Anlagen sind bereits ab 600 € zu haben.

Hinweis: Unter dem Begriff Solaranlage werden auch Solarthermieanlagen verstanden. Im Unterschied zu PV-Anlagen wandeln sie die Energie der Sonne nicht in Strom, sondern in Wärme um. Das geschieht über Solarkollektoren, die auf dem Dach installiert werden. Sie führen ein Wasser-Glykol-Gemisch, das als Wärmeträger fungiert. Die Wärme wird in einen Solarspeicher eingeleitet, wo sie zum Heizen und/oder zur Warmwasserbereitung zur Verfügung steht. Kombinierst du Solarthermie mit Photovoltaik, steigerst du deinen Autarkiegrad und senkst zudem deinen CO2-Fußabdruck.

Windräder gibt es auch in kleineren Ausführungen, die im Garten oder auf dem Hausdach aufgestellt werden können. Solche Kleinwindkraftanlagen erzeugen auch dann Strom, wenn die Sonne nicht scheint – beispielsweise an Regentagen oder in der Nacht. Vorausgesetzt, die Windstärke reicht aus.

Wie? Kleinwindkraftanlagen funktionieren genau wie große Anlagen: Der Wind treibt den Rotor an, der sich zu drehen beginnt. Die Bewegungsenergie wird zum Generator geleitet und in Gleichstrom umgewandelt. Die Erträge einer Windkraftanlage hängen stark vom Standort ab. Bei optimalen Bedingungen erzeugt eine Anlage mit einer Nennleistung von 1 Kilowatt (kW) rund 800–1.000 kWh Strom pro Jahr.

Für wen? Wer eine Kleinwindkraftanlage bauen möchte, sollte natürlich genügend Wind zur Verfügung haben. Erst bei Windgeschwindigkeiten ab 4,5 m/s ist der Standort geeignet. Das ist meist nur an der Küste oder in Bergregionen der Fall. Windräder sollten möglichst hoch und frei montiert werden. Bebaute Gebiete sind eher ungünstig, da die umstehenden Häuser und Baumkronen den Wind bremsen. Wichtig: Für ein Windrad, das größer als 10 m ist, wird eine Baugenehmigung benötigt. Aber auch bei kleineren Windkraftanlagen empfiehlt es sich, das Bauamt und die Nachbarn zu informieren. Die Anlage sollte möglichst sturmerprobt sein.

Welche Kosten? Kleinwindkraftanlagen kosten zwischen 3.000 und 10.000 € pro kW Nennleistung. Wer einen merklichen Anteil seines Strombedarfs über Windkraft decken möchte, sollte zu einem größeren Modell um die 5 kW greifen.

Mit einem Blockheizkraftwerk (BHKW) kannst du nicht nur deinen eigenen Strom erzeugen, sondern auch den Wärmebedarf im Haus decken. Im Gegensatz zu PV- oder Windkraftanlagen sind BHKWs unabhängig von Sonne und Wind. Ob Tag oder Nacht, ob Sommer oder Winter: Sie produzieren kontinuierlich Strom und Wärme.

Wie? BHKWs basieren auf dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Im Innern der Geräte befindet sich ein Generator, der mit Gas, Öl, Diesel oder mit Holz betrieben wird. Bei der Verbrennung entsteht gleichzeitig Wärme, die zum Heizen und zur Erwärmung des Brauchwassers genutzt werden kann. Pro kWh Strom erzeugt ein BHKW rund 3 kWh Wärme. Wer sich komplett unabhängig von fossilen Energieträgern machen möchte, kann neben Holz auch Biogas oder Bioöl verwenden.

Für wen? Für Einfamilienhäuser gibt es sogenannte Nano-BHKWs, die mit maximal 2,5 kW entsprechend klein dimensioniert sind. Grundsätzlich kommt ein BHKW nur dann infrage, wenn über das ganze Jahr ein hoher Wärmebedarf besteht und lange Laufzeiten erreicht werden. Soll die Anlage wirtschaftlich arbeiten, muss sie mindestens 4.000 Stunden im Jahr in Betrieb sein. Für Privatverbraucher lohnt sich ein BHKW vor allem dann, wenn sich mehrere Parteien bei der Anschaffung und Nutzung zusammentun.

Welche Kosten? Im Vergleich zu anderen Möglichkeiten der Stromerzeugung sind die Anschaffungs- und Installationskosten sehr hoch. Die Preise variieren zwischen 15.000 und 30.000 €. Hinzu kommen die laufenden Kosten, die abhängig vom eingesetzten Brennstoff sind.

Ähnlich wie ein BHKW produziert auch eine Brennstoffzellenheizung Wärme und Strom. Allerdings besitzt sie einen höheren elektrischen Wirkungsgrad. Da Brennstoffzellenheizungen ohne Verbrennungsmotor und rotierende Teile auskommen, sind Wartungsaufwand und Verschleiß gering.

Wie? Brennstoffzellenheizungen nutzen ebenfalls das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung. Im Innern findet aber keine klassische Verbrennung statt, sondern eine chemische Reaktion zwischen Sauerstoff aus der Luft und Wasserstoff, der aus Gas gewonnen wird. Schadstoffe fallen dabei nur in geringem Ausmaß an, als Nebenprodukt entsteht Wasser. Für die Energieerzeugung kommen Erd-, Flüssig- und Biogas infrage.

Für wen? Aufgrund des hohen elektrischen Wirkungsgrads eignen sich Brennstoffzellenheizungen auch schon für Einfamilienhäuser mit einem geringeren Wärmebedarf. Zur Deckung der Spitzenlast werden oft Gasbrennwertgeräte eingebaut. Brennstoffzellenheizungen lohnen sich vor allem bei einem hohen und konstanten Stromverbrauch. Die meisten Anlagen sind für Erdgas ausgelegt. Wer eine Brennstoffzellenheizung nutzen möchte, benötigt einen Gasanschluss.

Welche Kosten? Die Anschaffungs- und Installationskosten bewegen sich zwischen 25.000 und 35.000 €. Damit ist eine Brennstoffzellenheizung die teuerste Möglichkeit zur Stromerzeugung.

Grundsätzlich gibt es keine gesetzlichen Beschränkungen, wie viel Strom du für den Eigenverbrauch selber herstellen darfst. Besitzt deine Anlage eine Nennleistung von mehr als 2 Megawatt, wirst du als gewerblicher Stromerzeuger betrachtet. In diesem Fall musst du ein Gewerbe anmelden und die EEG-Umlage bezahlen.

Übrigens: Mit dem selbst hergestellten Strom kannst du nicht nur deine Haushaltsgeräte betreiben, sondern auch die Heizung – etwa eine Infrarotheizung. Ob sich das Heizen mit Strom für dich rechnet, hängt maßgeblich vom Raum, der temperiert werden soll, und von der Dämmung des Gebäudes ab.

Jeder darf Strom selbst produzieren. Welche Vorschriften gelten, hängt von der jeweiligen Anlage ab. In der Regel musst du sie vor der Installation beim Netzbetreiber anmelden. Das gilt übrigens auch für kleine Anlagen zur Stromerzeugung. Eventuell brauchst du für dein Vorhaben zudem eine Baugenehmigung. Bist du an das öffentliche Stromnetz angebunden, musst du dich darüber hinaus im Marktstammdatenregister registrieren. Für Inselsysteme gibt es Ausnahmeregelungen.

Windkraft und Sonnenenergie besitzen einen entscheidenden Nachteil: Sie sind abhängig von der Witterung sowie von der Tages- und Nachtzeit. In Fachkreisen spricht man deshalb auch von volatilen Energiequellen. Scheint die Sonne nicht oder herrscht völlige Windstille, wird kein Strom erzeugt. Wenn du deine Unabhängigkeit vom Stromnetz weiter ausbauen möchtest, ist ein Stromspeicher sinnvoll. Er nimmt die überschüssige Energie auf und stellt sie dann bereit, wenn die erneuerbaren Energiequellen gerade keinen Strom liefern. In Kombination mit einer PV-Anlage lässt sich der Eigenverbrauch beispielsweise auf bis zu 85 % erhöhen.

Du möchtest deine Stromkosten noch weiter reduzieren? Am einfachsten geht das, indem du deinen Stromverbrauch senkst. Schon kleine Maßnahmen im Alltag bringen satte Einsparungen. Die besten Tipps findest du im Ratgeber Strom sparen.