Autark Strom erzeugen

Eine autonome Stromversorgung im Eigenheim ist ein langgehegter Traum vieler Immobilienbesitzer – und heutzutage ist es durchaus möglich, autark Strom zu erzeugen. Man kann dabei nicht nur der Umwelt etwas Gutes tun, sondern mit der autarken Stromerzeugung Kosten sparen. Wie autark Heizen und Stromerzeugen geht und welche Alternativen moderne Brennstoffzellen- und Energielösungen bieten, verrät der Beitrag zum Thema "Autark Strom erzeugen".

Unabhängige Stromversorgung Einfamilienhaus: Wie lässt sich autark Strom erzeugen?

Kann man mit autarkem Strom leben? Ja, das ist möglich. Es existieren mehrere Möglichkeiten, um ein Haus autark mit Strom zu versorgen und energieautark zu leben. Um autark Strom zu erzeugen und die autonome Stromversorgung eines Einfamilienhauses sicherstellen zu können, kommen folgende Technologien in Frage:

Solarkraft: Die einfachste und beliebteste Möglichkeit, Strom autark zu erzeugen, ist nach wie vor Solarstrom. Dazu werden die Photovoltaik-Module auf den Dachflächen installiert. Die optimale Ausrichtung der Anlage ist individuell zu prüfen, denn relevant ist unter anderem, wie groß das Dach ist und in welche Himmelsrichtung es ausgerichtet ist. Auch der Winkel der Dachfläche beeinflusst die Effizienz, mit der autarker Strom erzeugt werden kann.
Windkraft: Eine Möglichkeit für die autarke Stromversorgung, die Privatleute bislang nur recht selten nutzen, ist die Windkraft. Sogenannte Minikraftwerke können in Privatgärten oder auf Dächern montiert werden und dort autark Strom erzeugen. Für ein gutes Ergebnis sollte ausreichend Wind vorhanden sein, außerdem ist ausreichend Abstand zum Haus einzuhalten. Der Grund: Viele Windräder vibrieren im Betrieb und verursachen Geräusche. Daher benötigt diese Art, autark Strom zu erzeugen, auch eine Genehmigung.
Wasserkraft: Eine weitere Möglichkeit für die autarke Energieversorgung ist Wasserkraft. Voraussetzung dafür, dass man mit einer Wasserkraftanlage autark Strom erzeugen kann, ist ein Zugang zu einem fließenden Gewässer, das eine bestimmte Tiefe, Breite und Fließgeschwindigkeit haben muss. Durch die Strömung wird eine Turbine bewegt, die Strom erzeugt. Wasserkraftanlagen unterliegen in allen Bundesländern strengen Genehmigungsverfahren und Auflagen.
Brennstoffzelle (Direktmethanol-Brennstoffzellen und Wasserstoff-Brennstoffzellen): Die Brennstoffzellen-Technologie ermöglicht es durch die chemische Reaktion der Kraft-Wärme-Kopplung, autark Strom erzeugen. Durch die Reaktion eines Brennstoffs mit einem Oxidationsmittel – die sogenannte kalte Verbrennung – wird Energie erzeugt. Geeignete Brennstoffe sind Methan, Butan, Erdgas und Wasserstoff.
Block-Heizkraftwerk: Ein solches Kraftwerk bedient sich verschiedener Brennstoffe, um per Kraft-Wärme-Kopplung autark Strom erzeugen. Mithilfe der Brennstoffe betreibt es einen Motor, der wiederum einen Generator antreibt. Die entstehende Wärme kann dann zur Warmwasseraufbereitung verwendet werden. Mit dem Heizkraftwerk kann man zwar Stromkosten sparen, man verbraucht allerdings Brennstoffe wie Öl, Gas oder Holzpellets. Anlagen, die nicht mehr als 1 Megawatt Strom erzeugen, kommen ohne Genehmigung aus.
Biogasanlage (Biomasse): Biomasse-Anlagen stellen Biogas her, das dann genutzt werden kann, um Blockheizkraftwerke anzufeuern. Um autark Strom zu erzeugen, lohnt sich eine solche Anlage in der Regel nur dann, wenn ein Zugang zu großen Mengen Biomasse besteht.
Wärmepumpe: Auch Wärmepumpen produzieren keinen direkten Strom, sondern setzen diesen ein, um ihn in Wärme umzuwandeln. Daher eignen sich Wärmepumpen, die mit autark produziertem Strom betrieben werden, als hervorragende Möglichkeit für die autarke Wärmeversorgung im Haus.^[1]

Haus selbst mit Strom versorgen: Wie kann ich autark Strom erzeugen und mich autark versorgen?

Je nach verwendeter Technik und Kombination von Wärme- und Stromerzeugung kann man autark Strom erzeugen und die Autarkie des Eigenheims auf bis zu 100 Prozent steigern. Meist kommen für die autarke Energieversorgung im Haus Photovoltaikanlagen zum Einsatz. Der Grund: Sie sind gegenwärtig sehr viel kostengünstiger als Blockheizkraftwerke oder Windräder. Mit einer Photovoltaikanlage in Kombination mit einem Batteriespeicher können Eigenheimbesitzer 50 bis 70 Prozent ihres Strombedarfs decken.

Häufig ist eine Kombination aus den genannten Technologien die beste Lösung, um autark Strom zu erzeugen. Um autark Strom zu erzeugen, hat sich die Kombination aus Photovoltaik- und Kleinwindanlagen in Verbindung mit einem Stromspeicher als besonders wirkungsvoll erwiesen. Mit einer solchen Anlage samt Speicher lässt sich ein Eigenverbrauch von 80 bis nahezu 100 Prozent erreichen.

Auch mittels Solaranlage kann man autark Strom erzeugen. Allerdings muss die genutzte Dachfläche sehr groß sein und der Stromspeicher ist entsprechend zu dimensionieren.^[2]

Autark Strom erzeugen: Wie viel Strom darf ich selbst erzeugen?

Privatleute dürfen autark Strom erzeugen und dabei Anlagen mit einer elektrischen Nennleistung von bis zu 2 Megawatt betreiben. Wer mehr Strom erzeugen will, muss gewerblicher Stromerzeuger werden, das heißt ein Gewerbe anmelden und die EEG-Umlage zahlen.^[3]

Was ist die effektivste Stromerzeugung?

Die Entscheidung über die beste Möglichkeit, autark Strom zu erzeugen, kann unterschiedlich ausfallen. Es sind verschiedene Faktoren zu berücksichtigen: So eignet sich eine PV-Anlage in der Regel nur dann, wenn zumindest einige Stunden am Tag Tageslicht vorhanden ist und das Haus nicht komplett im Schatten liegt. Windkraftanlagen benötigen eine Genehmigung und dürfen gerade in stark bebauten Gebieten nicht betrieben werden, um autark Strom zu erzeugen. Der Bau eines Blockheizkraftwerks dagegen lohnt sich erst dann, wenn mindestens ein Mehrfamilienhaus beheizt werden soll.

Um autark Strom zu erzeugen, gelten neben Solaranlagen Wasserstoff- und Direktmethanol-Brennstoffzellen als sehr effizient. Die Anlagen erreichen Wirkungsgrade von bis zu 90 Prozent und sind deshalb in vielen Ländern äußerst beliebt, um autark Strom erzeugen.^[3]

Wie groß muss eine Solaranlage sein, um autark Strom zu erzeugen?

Je größer die Fläche an Solarmodulen, desto größer ist die Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz. Erst wenn die Fläche stimmt, kann man autark Strom erzeugen. So benötigt man fünf bis zehn Quadratmeter Dachfläche, um ein Kilowatt Peak Photovoltaik zu erzeugen. Für eine Familie sollte die Solaranlage zwischen fünf und zehn Kilowatt Peak groß sein. Die passende Anzahl der Solarmodule lässt sich mittels der Herstellerangaben zur Nennleistung der Module einfach berechnen.^[4]

Wie kann ich zu 100 Prozent autark Strom erzeugen?

Um selbst autark Strom zu erzeugen, bieten sich neben Blockheizkraftwerken, Mini-Windkraftwerken und Solaranlagen Kombinationen aus mehreren dieser Technologien an. Dabei zählt die solare Stromerzeugung zu den derzeit am besten entwickelten und kostengünstigsten Technologien. Während man mit einer Photovoltaikanlage inklusive Batteriespeicher 50 bis 70 Prozent des eigenen Strombedarfs decken kann, sind also auch Kombinationen aus Photovoltaik- und Kleinwindanlagen sehr wirkungsvoll. Mit diesen ist ein Eigenverbrauch von bis zu 100 Prozent möglich.^[2]

Um noch besser autark Strom zu erzeugen, lohnt sich die Installation eines ausreichend großen Stromspeichers. So muss man weniger vom teuren Netzstrom nutzen und kann überschüssigen Strom dank der niedrigen Einspeisevergütung problemlos ins öffentliche Netz einspeisen. Dabei wird zunächst der gewonnene Strom verwendet. Überschüssiger Strom fließt in den Stromspeicher. Sobald dieser voll ist, wird er ins öffentliche Netz gespeist. Die dabei erlittenen Verluste sind in der Regel sehr gering.

Wer seine Anlagen effizienter nutzen und noch autarker werden will, sollte mit dem produzierten Strom möglichst sparsam umgehen. Die folgenden Tipps helfen dabei:

Heizungseinstellungen überprüfen und anpassen
Möglichkeiten einer Nachtabsenkung oder einer niedrigeren Vorlauftemperatur und Raumtemperatur prüfen
regelmäßige Wartung der Heizungsanlage
sparsame Elektrogeräte bei Neuanschaffungen
Verzicht auf Standby-Modus bei Geräten
Ausschalten von Lichtern und Mediengeräten bei Verlassen des Raums
Austausch alter Glühbirnen gegen LED-Leuchten
Warmwasser sparen^[1]

Was kostet eine autarke Stromversorgung?

Um zu 100 Prozent autark mit Strom zu sein, benötigt man sehr große Erzeugungsanlagen. Damit in Zeiten mit hohem Strombedarf ausreichend Strom vorhanden ist, müssten die Anlagen außerdem den größten Teil des Jahres zu viel Energie produzieren, die dann gespeichert wird.

Zwar ist eine autarke Stromversorgung beispielsweise mit einer Solarstromanlage in Kombination mit einer Wärmepumpe für die Warmwasseraufbereitung machbar. Allerdings müssen sowohl der Stromspeicher als auch die benötigte Photovoltaik-Leistung – und damit die erforderliche Dachfläche – entsprechend groß sein. Dafür zahlt man für ein Einfamilienhaus schnell mehrere Zehntausend Euro.^[1]

Fazit

Autark Strom erzeugen ist heute technisch nicht mehr schwer. Je nach Technik lässt sich autark Strom erzeugen und die anteilige autarke Stromversorgung des Eigenheims bis hin zum komplett autarken Haus erhöhen. Besonders gut gelingt dies mit Kombinationen aus Photovoltaik-Anlagen und Wärmepumpen sowie Stromspeichern. Neuere Technologien wie die Wasserstoff- und Direktmethanol-Brennstoffzelle bieten aber ebenfalls vielversprechende Möglichkeiten, um autark Strom erzeugen.