Strom selbst erzeugen ohne Photovoltaik: Welche Alternativen gibt es für Privathaushalte?

Wer seinen eigenen Strom erzeugen möchte, denkt heute fast automatisch an Photovoltaik. Solarmodule auf dem Dach, ein Balkonkraftwerk oder eine PV-Anlage im Garten sind inzwischen vergleichsweise einfach erhältlich und technisch ausgereift.

Doch die Sonne ist längst nicht die einzige Möglichkeit, zu Hause Energie zu erzeugen.

Kleine Windkraftanlagen, Wasserkraft, Blockheizkraftwerke oder sogar Brennstoffzellen können ebenfalls Strom für den eigenen Haushalt liefern. Doch wie sinnvoll sind diese Technologien für Privatpersonen – und können sie mit Photovoltaik mithalten?

Wir schauen uns die wichtigsten Alternativen genauer an.

Warum Photovoltaik der Maßstab ist

Bevor wir uns mit den Alternativen beschäftigen, lohnt sich ein kurzer Blick darauf, warum Photovoltaik bei Privathaushalten so verbreitet ist.

PV-Anlagen besitzen einige entscheidende Vorteile:

keine beweglichen Teile
relativ geringer Wartungsaufwand
modular erweiterbar
auch kleine Anlagen sind möglich
Strom kann direkt im Haushalt genutzt werden
Kombination mit Batteriespeichern möglich
lange Lebensdauer der Module
für viele Gebäude geeignet

Hinzu kommt, dass die Preise für PV-Anlagen über die vergangenen Jahre stark gesunken sind.

Doch PV hat einen offensichtlichen Nachteil: Ohne ausreichend Sonnenlicht sinkt die Produktion deutlich. Besonders im Winter erzeugt eine Anlage wesentlich weniger Strom als im Sommer.

Andere Energiequellen können deshalb interessant sein – teilweise sogar als Ergänzung zu einer vorhandenen PV-Anlage.

1. Kleinwindkraft: Das Windrad für den eigenen Garten

Was bei großen Windparks funktioniert, müsste doch eigentlich auch im eigenen Garten funktionieren.

Das Prinzip ist tatsächlich identisch: Der Wind bewegt einen Rotor, der wiederum einen Generator antreibt und Strom erzeugt.

Für Privathaushalte werden sogenannte Klein- oder Mikro-Windkraftanlagen angeboten.

Typische Leistungen reichen von wenigen hundert Watt bis zu mehreren Kilowatt.

Der entscheidende Faktor: der Standort

Bei einer Windkraftanlage ist die angegebene Maximalleistung allerdings nur bedingt aussagekräftig.

Entscheidend ist die tatsächlich vorhandene Windgeschwindigkeit.

Das liegt daran, dass die im Wind enthaltene Energie extrem stark mit der Windgeschwindigkeit steigt. Verdoppelt sich die Windgeschwindigkeit, steht theoretisch die achtfache Leistung zur Verfügung.

Das bedeutet aber umgekehrt auch:

Ein Windrad an einem schlechten Standort produziert schnell erheblich weniger Strom als erwartet.

Besonders problematisch sind:

Häuser
Bäume
Hecken
Nachbargebäude
Dachkanten

Sie erzeugen Turbulenzen und reduzieren die nutzbare Windgeschwindigkeit.

Ein Windrad auf einem hohen Mast auf einer freien Fläche funktioniert deshalb wesentlich besser als eine kleine Anlage direkt auf einem Hausdach.

Wie viel Strom erzeugt ein kleines Windrad?

Die Verbraucherzentrale nennt ein anschauliches Beispiel:

Ein Windrad mit etwa einem Meter Rotordurchmesser und rund 0,8 Quadratmetern Rotorfläche könnte selbst bei einer optimistisch guten Lage im Binnenland ungefähr 96 kWh Strom pro Jahr erzeugen.

Das ist ausgesprochen wenig.

Zum Vergleich: Eine moderne PV-Anlage kann je installiertem Kilowatt Leistung in Deutschland grob um die 800 bis über 1.000 kWh im Jahr erzeugen – abhängig von Standort, Ausrichtung, Verschattung und Anlage.

Kleine Windräder sind deshalb nicht automatisch eine Alternative zu PV.

Wann kann Kleinwindkraft trotzdem interessant sein?

Interessanter wird Windkraft bei einem:

sehr freien Grundstück
hohen Mast
windreichen Standort
Küstenstandort
Grundstück ohne größere Hindernisse

Gerade in windreichen Regionen kann die Kombination aus Wind und Photovoltaik spannend sein.

Denn beide Technologien ergänzen sich theoretisch hervorragend:

PV produziert besonders viel im Sommer und tagsüber. Wind kann dagegen auch nachts und in den sonnenarmen Wintermonaten Strom erzeugen.

Effizienz gegenüber PV

Typisches Einfamilienhaus: ★★☆☆☆
Sehr guter Windstandort: ★★★★☆
PV: ★★★★★

Für die meisten Privathaushalte bleibt PV wirtschaftlich deutlich attraktiver. Kleinwindkraft ist vor allem eine Standorttechnologie.

2. Wasserkraft: Das private Mini-Wasserkraftwerk

Eine der spannendsten Möglichkeiten zur privaten Stromproduktion ist Wasserkraft.

Das Problem: Fast niemand besitzt die notwendigen Voraussetzungen dafür.

Wer jedoch ein Grundstück mit einem geeigneten fließenden Gewässer besitzt, könnte theoretisch eine kleine Turbine einsetzen.

Dabei treibt das fließende beziehungsweise fallende Wasser einen Generator an.

Der große Vorteil gegenüber PV und Wind

Wasser kann unter geeigneten Bedingungen 24 Stunden am Tag Strom produzieren.

Nehmen wir beispielsweise eine kleine Anlage, die kontinuierlich nur 500 Watt liefert.

Das klingt zunächst wenig.

Über ein Jahr wären theoretisch:

0,5 kW × 24 Stunden × 365 Tage = 4.380 kWh

Damit könnte bereits ein erheblicher Teil des Strombedarfs eines Haushalts gedeckt werden.

Bei einer PV-Anlage stehen die beispielsweise 5 kW Nennleistung dagegen natürlich nicht rund um die Uhr zur Verfügung.

Genau deshalb ist Wasserkraft so interessant: Nicht die maximale Leistung ist entscheidend, sondern wie viele Stunden im Jahr diese Leistung verfügbar ist.

Der Haken

Ein Bach im Garten bedeutet nicht automatisch, dass dort eine Turbine installiert werden darf.

Wasserrecht, Naturschutz, Fischschutz, Mindestwasserführung und weitere Vorgaben können eine Rolle spielen. Eine private Wasserkraftanlage ist deshalb wesentlich aufwendiger zu planen als eine PV-Anlage.

Effizienz gegenüber PV

Geeigneter Wasserlauf: ★★★★★
Verfügbarkeit für normale Haushalte: ★☆☆☆☆
PV: ★★★★★

Wer tatsächlich über einen geeigneten und genehmigungsfähigen Standort verfügt, für den kann Wasserkraft außergewöhnlich interessant sein.

3. Blockheizkraftwerk: Heizen und dabei Strom produzieren

Ein Blockheizkraftwerk – kurz BHKW – verfolgt einen völlig anderen Ansatz.

Anstatt Strom aus Sonne, Wind oder Wasser zu gewinnen, wird ein Brennstoff eingesetzt, um gleichzeitig Strom und Wärme zu produzieren.

Das Prinzip nennt sich Kraft-Wärme-Kopplung (KWK).

Ein Motor treibt einen Generator an. Die dabei entstehende Wärme wird nicht einfach an die Umgebung abgegeben, sondern zum Heizen des Gebäudes und zur Warmwasserbereitung verwendet.

Dadurch kann der eingesetzte Brennstoff sehr effizient genutzt werden.

Wann lohnt sich ein BHKW?

Ein BHKW sollte möglichst viele Stunden im Jahr laufen.

Interessant ist es deshalb besonders für Gebäude mit einem konstant hohen Wärmebedarf.

Beispiele:

größere Einfamilienhäuser
Mehrfamilienhäuser
kleinere Wohnanlagen
Gewerbegebäude
Gebäude mit hohem Warmwasserverbrauch

Für ein modernes, sehr gut gedämmtes Einfamilienhaus mit niedrigem Wärmebedarf ist ein klassisches BHKW dagegen häufig weniger interessant.

Hinzu kommt ein weiterer Unterschied zu Wind, Wasser und PV:

Ein BHKW benötigt normalerweise einen Brennstoff.

Damit handelt es sich nicht automatisch um eine vollständig erneuerbare Stromquelle.

Effizienz gegenüber PV

Hoher Wärmebedarf: ★★★★☆
Modernes Einfamilienhaus: ★★☆☆☆
PV: ★★★★★

Die Stärke eines BHKW liegt weniger darin, PV direkt zu ersetzen. Es produziert vielmehr gleichzeitig die ohnehin benötigte Wärme und zusätzlich Strom.

4. Brennstoffzelle: Strom aus Wasserstoff im eigenen Keller

Noch etwas futuristischer klingt die Brennstoffzellenheizung.

Dabei reagieren Wasserstoff und Sauerstoff miteinander. Bei diesem Prozess entstehen sowohl elektrische Energie als auch Wärme.

Im Einfamilienhaus wird der benötigte Wasserstoff bei heute verfügbaren Systemen allerdings häufig erst aus Erdgas gewonnen.

Damit ist auch diese Lösung nicht automatisch CO₂-frei.

Ein Vorteil ist jedoch, dass Brennstoffzellen kontinuierlich eine vergleichsweise kleine elektrische Leistung liefern können.

Geräte für Einfamilienhäuser können beispielsweise elektrische Leistungen von weniger als 1 kW besitzen.

Das klingt neben einer 10-kWp-PV-Anlage zunächst winzig.

Der Unterschied liegt wieder in der Laufzeit.

Eine Anlage, die beispielsweise über viele Stunden 700 Watt produziert, kann über das gesamte Jahr eine erhebliche Energiemenge bereitstellen.

Besonders interessant: Grundlast

Kühlschrank, Router, Server, Smart-Home-Systeme, Lüftung und zahlreiche andere Verbraucher sorgen dafür, dass ein Haushalt praktisch rund um die Uhr Strom benötigt.

Eine Brennstoffzelle kann einen Teil dieser Grundlast kontinuierlich bereitstellen.

Effizienz gegenüber PV

Strom + Wärme benötigt: ★★★★☆
Reine Stromerzeugung: ★★☆☆☆
PV: ★★★★★

Die Brennstoffzelle ist daher eher eine Alternative zur klassischen Heizung mit zusätzlicher Stromproduktion als ein direkter Ersatz für eine Solaranlage.

5. Strom aus einem Generator mit Biogas oder Pflanzenöl?

Technisch lässt sich natürlich auch ein Generator betreiben, um zu Hause Strom zu erzeugen.

Statt Benzin oder Diesel könnten theoretisch erneuerbare Brennstoffe wie Biogas oder bestimmte biogene Kraftstoffe eingesetzt werden.

Für einen normalen Privathaushalt ist das allerdings selten eine attraktive Dauerlösung.

Generatoren verursachen:

Geräusche
Abgase
Wartung
Brennstoffkosten
Verschleiß

Ein Generator ist deshalb eher für eine Notstromversorgung interessant als für die kontinuierliche private Stromerzeugung.

Effizienz gegenüber PV

Dauerbetrieb: ★☆☆☆☆
Notstrom: ★★★★☆
PV als dauerhafte Stromquelle: ★★★★★

Was ist mit Solarthermie, Wärmepumpe und Geothermie?

Bei der Suche nach Alternativen werden häufig auch Solarthermie, Wärmepumpen und Geothermie genannt.

Dabei muss jedoch zwischen Stromerzeugung und Wärmegewinnung unterschieden werden.

Eine Wärmepumpe erzeugt beispielsweise keinen Strom. Sie benötigt Strom, um Wärme aus Luft, Erde oder Grundwasser nutzbar zu machen.

Auch Solarthermie erzeugt normalerweise keinen elektrischen Strom, sondern erwärmt Wasser.

Diese Technologien können den Energiebedarf eines Hauses erheblich reduzieren und die Energieversorgung unabhängiger machen – sie sind jedoch keine direkte Alternative zur Photovoltaik, wenn es um die Stromproduktion geht.

PV vs. Wind vs. Wasser vs. BHKW vs. Brennstoffzelle

Technologie	Stromerzeugung	Standortabhängigkeit	Strom auch nachts	Aufwand	Für Privathaushalte
☀️ Photovoltaik	hoch	mittel	❌	niedrig–mittel	⭐⭐⭐⭐⭐
🌬️ Kleinwindkraft	niedrig–hoch	sehr hoch	✅	mittel	⭐⭐
💧 Wasserkraft	sehr hoch*	extrem hoch	✅	sehr hoch	⭐⭐⭐⭐⭐*
⚙️ BHKW	mittel	niedrig	✅	hoch	⭐⭐⭐
🔋 Brennstoffzelle	mittel	niedrig	✅	hoch	⭐⭐⭐
⛽ Generator	mittel	niedrig	✅	mittel	⭐

* Wenn ein geeigneter und genehmigungsfähiger Wasserlauf vorhanden ist.

Die vielleicht beste Alternative zu PV ist gar keine Alternative

Besonders interessant wird das Thema, wenn wir nicht fragen:

„Was kann Photovoltaik ersetzen?“

Sondern:

„Was kann Photovoltaik sinnvoll ergänzen?“

Ein Haus mit PV produziert im Sommer häufig mehr Strom als benötigt wird. Im Winter sieht es dagegen ganz anders aus.

Eine zusätzliche Energiequelle könnte genau diese Lücke verkleinern.

Ein theoretisch interessantes System wäre beispielsweise:

Photovoltaik + Kleinwindkraft + Batteriespeicher

Tagsüber und im Sommer liefert hauptsächlich die PV-Anlage Strom. Bei schlechtem Wetter, nachts und besonders in windreichen Wintermonaten könnte das Windrad einen Teil der Versorgung übernehmen. Der Batteriespeicher gleicht kurzfristige Unterschiede zwischen Produktion und Verbrauch aus.

Noch interessanter wäre Wasserkraft:

Photovoltaik + Wasserkraft + Speicher

Eine kleine Wasserkraftanlage könnte kontinuierlich die Grundlast des Hauses übernehmen, während PV tagsüber zusätzliche Energie liefert.

Für die allermeisten Haushalte bleibt das allerdings Theorie, weil der passende Wasserlauf fehlt.

Welche Technologie ist für wen geeignet?

Normales Einfamilienhaus

→ Photovoltaik bleibt meistens die wirtschaftlichste Lösung.

Großes Grundstück in sehr windreicher Lage

→ Kleinwindkraft prüfen, idealerweise als Ergänzung zu PV.

Grundstück mit geeignetem Fließgewässer

→ Mikro-Wasserkraft kann extrem interessant sein, Genehmigungsfähigkeit unbedingt vorher prüfen.

Gebäude mit dauerhaft hohem Wärmebedarf

→ BHKW oder Brennstoffzelle können interessant sein.

Möglichst hohe Autarkie

→ Nicht nur auf eine Technologie setzen, sondern Erzeugung, Speicher und Verbrauch gemeinsam betrachten.

Fazit: Gibt es eine echte Alternative zur Photovoltaik?

Ja – aber keine, die für jeden Haushalt funktioniert.

Genau das ist der große Vorteil der Photovoltaik: Sie ist vergleichsweise universell einsetzbar.

Kleinwindkraft kann an einem hervorragenden Standort funktionieren, Wasserkraft kann unter den richtigen Voraussetzungen sogar außergewöhnlich attraktiv sein und BHKW sowie Brennstoffzellen können gleichzeitig Strom und Wärme bereitstellen.

Für einen durchschnittlichen Privathaushalt bleibt Photovoltaik jedoch in den meisten Fällen die einfachste Möglichkeit, größere Mengen eigenen Stroms zu produzieren.

Spannender als der vollständige Ersatz von PV könnte deshalb die Kombination verschiedener Technologien sein.

Die Energieversorgung der Zukunft könnte für manche Eigenheime nicht aus einer einzigen Energiequelle bestehen, sondern aus einem kleinen persönlichen Kraftwerksmix aus Sonne, Wind, Speicher und intelligent gesteuertem Verbrauch.