Energetische Autarkie: Wie autark sich heutzutage leben lässt

Vor Hintergründen wie der großen Blackout-Angst und den aktuellen Energiepreisen steigt das Interesse an energetischer Autarkie. Die Kombination von Photovoltaikanlagen und Wärmepumpen ist dabei eine der einfachsten Möglichkeiten, um sich im Hinblick auf die Energieversorgung vom öffentlichen Versorgungsnetz unabhängig zu machen. Welcher Autarkiegrad lässt sich damit erreichen und wie sinnvoll ist der Ansatz?

Netzunabhängige Energieversorgung: So autark macht die Kombination von Solaranlage und Wärmepumpe

Autarke Häuser sind vom öffentlichen Netz unabhängig und decken ihren gesamten Bedarf durch selbst produzierte Energie. Neben der Stromversorgung erfolgt auch die Wärmeversorgung auf unabhängige Weise. Dabei gilt: Je niedriger der jährliche Energieverbrauch, desto leichter lässt sich ein hoher Autarkiegrad erzielen. Gut gedämmte Niedrigenergie- und Passivhäuser schaffen mit einem jährlichen Heizwärmebedarf von weniger als 15 Kilowattstunden pro Quadratmeter beste Bedingungen für energetische Autarkie. Will man den Jahresbedarf in solchen Häusern aus Eigenproduktion decken, so sind Solaranlagen und passende Stromspeicher dabei die wichtigsten Komponenten. Mit Wind- und Wasserkraft energetische Autarkie zu erzielen, ist im Vergleich dazu relativ kostspielig. Solarstrom vom eigenen Dach kann zu realisierbaren Anschaffungskosten eine annähernd autarke Stromversorgung gewährleisten. Wer mit dem selbst produzierten Strom zudem eine Wärmepumpenheizung betreibt, kann deren Strombedarf des Geräts im Betrieb zu einem guten Anteil selbstständig decken. Dadurch erreicht man auch beim Heizen einen relativ hohen Autarkiegrad. Grundsätzlich steigert die Kombination mit Wärmepumpen die Wirtschaftlichkeit von Solaranlagen, denn durch die Heizsysteme steigt der Eigenverbrauchsanteil des gewonnenen Stroms. Zur selben Zeit amortisieren sich Wärmepumpen umso schneller, je weniger Energie sie bei der Wärmegewinnung aus dem öffentlichen Netz beziehen müssen.

Autarkiegrad: Wie viel Netzunabhängigkeit bei der Energieversorgung sinnvoll ist

Obwohl mit Wärmepumpen, Stromspeichern und Solaranlagen heutzutage die Technologien für energetische Autarkie existieren, lassen sich auch Passiv- und Niedrigenergiehäuser bis heute nicht völlig unabhängig vom öffentlichen Netz mit Energie versorgen. Denn der Ertrag von Solaranlagen ist wetterabhängig. Damit in hiesigen Breitengraden auch in den Wintermonaten ausreichend Solarenergie für eine 100-prozentige Autarkie zur Verfügung steht, müssten überdimensionale Stromspeicher angeschafft werden. Der damit verbundene Kostenaufwand und Platzbedarf überfordert die meisten Hauseigentümer. Auch wirtschaftlich wäre dieses Konzept nicht, denn die Kosten würden den Nutzen übersteigen. Durch die Kombination von Solaranlage und Wärmepumpe lässt sich allgemein ein vergleichsweise hoher Autarkiegrad erreichen. Welcher Grad im Einzelfall genau erzielt wird, hängt dabei vom Stromspeicher, dem jeweiligen Haus und dem eigenen Verbrauchsverhalten ab. Wer zusätzlich über ein Energiemanagementsystem verfügt, kann den Stromverbrauch besser auf den wechselnden Stromertrag der Solarmodule abstimmen. Auf diese Weise wird man vor allem in den Sommermonaten und in der Übergangszeit noch unabhängiger vom öffentlichen Netz. Auch in den Wintermonaten kann der Autarkiegrad mit einem Energiemanagementsystem steigen. Dabei sind die kalten Monate die Zeit des höchsten Wärmebedarfs und zugleich niedrigsten Solarstromertrags. Aus diesem Grund steht in energieautarken Häusern zur Winterzeit idealerweise ein zweites Heizsystem als Backup zur Verfügung, beispielsweise ein Holzofen. Werden beide Heizungen in das Energiemanagementsystem eingebunden, so trifft jenes automatisch die Entscheidung für die momentan wirtschaftlichere Heiztechnologie.

Expertentipp zum Autarkiegrad: Vorsicht vor fehlender Versorgungssicherheit bei völliger Netzunabhängigkeit!

Nicht nur die Wirtschaftlichkeit, sondern auch die störungsfreie Energieversorgung ist bei völliger Netzunabhängigkeit gefährdet. Das öffentliche Versorgungsnetz kann Störungen mitunter schneller beheben als eine Privatperson. Fällt bei Minusgraden in einem energieautarken Haus ohne Netzanschluss beispielsweise die Heizung aus, kann die Reparatur durch einen Profi einige Zeit in Anspruch nehmen. Solange ein Anschluss an das öffentliche Netz besteht, lässt sich in solchen Notfällen externe Energie zur Überbrückung beziehen. Insofern ist mit dem Netzanschluss auch Sicherheit verbunden.

Eigenverbrauch und Autarkie: Wie die beiden Größen zusammenhängen

Laut einer aktuellen Studie ist heutzutage jeder dritte Eigenheimbesitzer an Solaranlagen und zumindest jeder sechste an Wärmepumpen interessiert. Dieses steigende Interesse an Möglichkeiten zur autarken Energieversorgung hängt vor allem mit den gestiegenen Strompreisen und kaum noch bezahlbaren Heizkosten zusammen. Auf lange Sicht lässt sich durch einen hohen Autarkiegrad eine bedeutende Kostenersparnis erzielen. Noch wichtiger als der Grad der Autarkie ist gerade in Zusammenhang mit Photovoltaikanlagen allerdings der Eigenverbrauchsanteil. Eigenverbrauch meint in diesem Kontext den direkten Bezug von selbst produziertem Strom. Auch bei einem 125-prozentigen Autarkiegrad kann dabei die Eigenverbrauchsquote lediglich 83 Prozent betragen. Analog dazu kann ein Haus mit einem nicht einmal 40-prozentigen Autarkiegrad einen Eigenverbrauchsanteil von 100 Prozent erreichen. Wer vor allem wegen der zu erwartenden Kostenersparnis an einer möglichst autarken Energieversorgung interessiert ist, sollte statt dem Autarkiegrad den Eigenverbrauchsanteil ins Zentrum stellen, so vor allem bei der Dimensionierung der Solaranlage und bei der Auslegung der Wärmepumpe. Dabei gilt: Je bedarfsgerechter die einzelnen Komponenten dimensioniert werden, desto wirtschaftlicher ist das System. Eine 20 Quadratmeter große Photovoltaikanlage kann den Strombedarf eines Durchschnittshaushalts mit vier Personen beispielsweise zu etwa 80 Prozent decken und eine relativ hohe Eigenverbrauchsquote erreichen. Der Stromspeicher muss dabei in seiner Dimension möglichst gut zum jeweiligen Energie- und Wärmebedarf sowie dem zu erwartenden Ertrag der Solaranlage passen. Andernfalls leidet die Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems.