Im Rahmen der Energiewende erfolgt ein Ausbau der erneuerbaren Energien. Die entsprechenden Technologien, die im Großen zum Einsatz kommen, können Sie auch selbst nutzen – und zwar auf Ihrem Dach, Ihrem Balkon oder in Ihrem Garten.
Zu Hause selbst Strom erzeugen: Darum lohnt es sich
Es gibt einige gute Gründe, die dafürsprechen, selbst Strom zu erzeugen. Durch den Einsatz von Solaranlagen, Windkraft und Co. machen Sie sich unabhängiger und sind von Entwicklungen am Strom- und Gasmarkt weniger stark betroffen. Sind die möglichen Anschaffungs- und Installationskosten erst einmal gestemmt, fallen später lediglich noch laufende Kosten für Versicherungen, Wartung und Steuern an. Den selbst erzeugten Strom bzw. die Wärme erhalten Sie dagegen frei Haus. Natürlich sollten Sie sich im Vorfeld genau informieren, ob sich die Investition in eine eigene Stromquelle rentiert und ggf. einen Energieberater zurate ziehen.
Solarzellen sind eine wunderbare Option, wenn Sie zu Hause sauberen Strom erzeugen möchten.
Der Klassiker: Solarenergie vom eigenen Dach oder Balkon
Viele Menschen, die ihren Strom selbst erzeugen wollen, greifen zur bewährtesten Methode: einer Photovoltaikanlage. Mit Solarzellen auf dem Dach lässt sich mühelos Elektrizität erzeugen, insbesondere dann, wenn die Solarpanels möglichst viel Sonne einfangen.
Das Funktionsprinzip ist dabei denkbar simpel: Auf den Solarzellen befindet sich eine Grenzschicht aus Halbleitermaterial. Wenn Sonnenlicht auf die Module trifft, wird ein Prozess in Gang gesetzt, bei dem sich die Elektronen von ihren Atomen lösen. Der dadurch entstehende Strom wird anschließend ins Hausnetz eingespeist und direkt genutzt oder im Stromspeicher für den Verbrauch abends oder morgens zwischengespeichert. Bis zu 80 Prozent des benötigten Stroms lässt sich auf diese Weise gewinnen .
Die Installation der entsprechenden Anlagen ist in der Regel weit weniger aufwendig, als man vermuten würde. Für eine PV-Anlage, die ausreichend Leistung besitzt, um ein Einfamilienhaus zu versorgen, zahlen Sie zwischen 6.000 und 12.000 Euro. Doch dank staatlicher Förderung sinken die Kosten. Und langfristig rentieren sich die PV-Anlagen immer. Hinzu kommt, dass Sie nun bei der Stromproduktion auf erneuerbare Energien zurückgreifen und somit einen aktiven Beitrag zur Energiewende leisten.
Übrigens: Auch wenn Sie zum Beispiel in einer Mietwohnung wohnen und entsprechend nicht viel Platz zur Verfügung haben, können Sie selbst Solarenergie erzeugen und Ihren Beitrag zum Klimaschutz leisten. Ein sogenanntes Balkonkraftwerk ist eine Mini-Solaranlage, die über einen Stecker mit dem Stromnetz verbunden wird. Wie das funktioniert, fassen wir Ihnen in unserem Magazin-Beitrag Balkonkraftwerk: Mini-Solaranlagen für die Steckdose zusammen.
Solarkollektoren werden zur Generierung von Wärme genutzt.
Heizen mit Solarthermie
Auf den ersten Blick scheint es zwischen Solarthermie und Photovoltaikanlagen kaum Unterschiede zu geben. Beide Technologien zehren von der Sonne und bei beiden Methoden werden Module auf dem Dach montiert. Allerdings werden im Falle der Solarthermie Sonnenstrahlen in Wärme umgewandelt und nicht direkt in Elektrizität. Dabei nimmt der Absorber, der sich unter der Oberfläche der Kollektoren befindet, Sonnenstrahlen auf und leitet die dadurch entstehende Wärme in ein gedämmtes Röhrensystem weiter.
Um die Wärme zu transportieren, wird eine Flüssigkeit eingesetzt, die sich aus Wasser und Frostschutzmittel zusammensetzt. Die Wärme wird schließlich über den Solarkreiswärmetauscher in den Solarspeicher eingespeist und kann nun unter anderem zur Erzeugung von Warmwasser oder zur Unterstützung Ihrer Heizung genutzt werden. In Kombination mit einer PV-Anlage zur Stromerzeugung kommen Sie so Ihrem Autarkieziel noch einen Schritt näher.
Es lässt sich sogar aus überschüssiger Wärme Strom erzeugen – im Fachjargon „Thermovoltaik“ genannt. Dafür kommt eine sog. „Schukey-Maschine“ zum Einsatz, die aus Wärme Bewegungsenergie erzeugt und diese in Strom umwandelt. Der Haken: Das System ist wenig effizient und lässt sich daher nur dann sinnvoll einsetzen, wenn Wärmeenergie ungenutzt verpuffen würde.
Neben Solarzellen eignen sich auch Windräder für die Stromerzeugung auf dem privaten Grundstück.
Heizen mit einer Wärmepumpe
Eine weitere Möglichkeit neben der Solarthermie, die derzeit auch von der Politik stark favorisiert wird, ist das Heizen und Kühlen mithilfe einer Wärmepumpe. Mit dieser wird die Wärme aus Luft, Erde oder Wasser eingesetzt, um Ihre vier Wände zu heizen. Das Prinzip ist denkbar einfach: Wärmepumpen entziehen der Luft, dem Grundwasser oder der Erde Energie auf einem niedrigeren Temperaturniveau. Über einen Kälteprozess wird diese dann in Energie mit höheren Temperaturen umgewandelt und zum Heizen oder für die Warmwasserbereitung eingesetzt. Alles Wichtige zu diesem Thema finden Sie in unserem Magazin-Artikel zur Wärmepumpe.
Windräder: Auch für den Privatgebrauch eine Option
Eine der wichtigsten Faktoren bei der Energiewende ist die Gewinnung von Strom durch Windkraft. Rund 30.000 Windräder existieren mittlerweile in Deutschland – Tendenz steigend. Die meisten Exemplare sind mittlerweile zwischen 100 bis 200 Meter hoch und nehmen eine Fläche von etwa 400 Quadratmetern in Anspruch. Doch wussten Sie, dass es auch wesentlich kleinere Anlagen gibt, die sich für den privaten Gebrauch eignen?
Allerdings ist die Inbetriebnahme etwas komplizierter im Vergleich zu einer Photovoltaikanlage. Denn bevor Sie ein Windrad auf Ihrem Privatgrundstück platzieren können, benötigen Sie eine Genehmigung von den örtlichen Behörden. Zudem braucht es natürlich auch die passenden Windbedingungen, damit Sie erfolgreich Elektrizität produzieren können. Permanente Böen sind für die Stromerzeugung zwar nicht notwendig, doch ein laues Lüftchen genügt natürlich nicht.
Mit einem Blockheizkraftwerk lässt sich nicht nur Heizen, sondern auch Strom erzeugen.
Von der Brennstoffzellen-Heizung zum Blockkraftheizwerk
Sie sehen: Es gibt eine ganze Reihe von Möglichkeiten, wenn Sie erneuerbare Energien zu Hause einsetzen möchten. Neben Solar- und Windenergie gibt es für die Energiegewinnung noch weitere Alternativen, wie etwa eine Brennstoffzellen-Heizung. Der große Vorteil: Mit einer Brennstoffzellen-Heizung entscheiden Sie sich nicht nur für eine innovative, hocheffiziente und umweltschonende Heizung, sondern gleichzeitig für die Stromerzeugung zu Hause. Bei der Brennstoffzelle handelt es sich um eine Kraft-Wärme-Kopplungstechnik (KWK). In ihrem inneren läuft eine chemische Reaktion zwischen Sauerstoff aus der Luft und dem aus Erdgas gewonnen Wasserstoff aus. Dabei steht auf der einen Seite elektrische Energie, die Sie in Ihren eigenen vier Wänden einsetzen oder ins Stromnetz einspeisen können. Darüber hinaus wird durch die chemische Reaktion Wärme freigesetzt, die für Warmwasser und zum Heizen eingesetzt werden kann.
Nach einem ähnlichen Prinzip funktioniert auch ein sogenanntes Blockheizkraftwerk. Bei diesem wird allerdings ein Brennstoff verbrannt, wodurch ein Generator zur Stromerzeugung angetriebe wird. Die dabei entstehende Wärme wird in einen Pufferspeicher geleitet und ebenfalls zum Heizen des Hauses oder der Wohnung oder zum Erwärmen von Wasser eingesetzt wird.
Indem Sie Ihren eigenen Strom mit einer Photovoltaikanlage produzieren, können Sie bares Geld sparen.
Gadgets für die Stromerzeugung: Handkurbelgeneratoren und Heimtrainer
Aus dem Bereich „Gadgets“ stammt die Idee, für die Stromerzeugung im privaten Bereich einen Handkurbelgenerator einzusetzen. Dieses kompakte Gerät funktioniert so, wie es der Name erahnen lässt: Durch die Betätigung der Handkurbel wird Spannung generiert und der dadurch erzeugte Strom wandert in einen Akku. In diesem können Sie die Energie speichern, um sie zu einem späteren Zeitpunkt zu nutzen. Mit Leistungen von rund 20 Watt eignen sich die Geräte nicht, um Ihren Haushalt dauerhaft zu versorgen. Aber zumindest bei Stromausfällen leisten sie gute Dienste, um die Wartezeit zu überbrücken und zum Beispiel Ihr Smartphone zu laden. Was Sie mit einer Kilowattstunde so alles machen können, haben wir Ihnen in einem weiteren Magazin-Beitrag zusammengefasst,
Last but not least: Auch mit speziellen Fahrrädern und Heimtrainern lässt sich ganz leicht Strom produzieren. Dazu müssen Sie nichts weiter tun, als einfach nur in die Pedale zu treten. Und die Menge an Energie, die sich mit einer solchen Gerätschaft herstellen lässt, kann sich durchaus sehen lassen. Das in Indien entwickelte „Free Electric Bike“ produziert in einer Stunde immerhin 0,2 Kilowattstunden. Auch damit ist der durchschnittliche Tagesbedarf eines Haushalts in einem Industriestaat zwar längst nicht gedeckt. Doch immerhin leisten Sie einen wertvollen Beitrag zur Stromproduktion – und abgesehen davon tun Sie noch etwas für Ihre Gesundheit.