Autarke Energieversorgung: So funktioniert’s
Eine autarke Energieversorgung ist gleich aus zwei Gründen sehr attraktiv für Hausbesitzer. Zum einen ist sie untrennbar mit der Nutzung erneuerbarer Energien verknüpft und damit umweltfreundlich und nachhaltig. Zum anderen ist man durch eine autarke Energieversorgung unabhängig von Energieanbietern und den immer teurer werdenden Preisen. Doch wie funktioniert das mit der autarken Energieversorgung und bringt diese auch Nachteile mit sich? Erfahre hier alles, was es zu wissen gilt.
27.06.2022 • 10:11 Uhr
Definition: Was ist eine autarke Energieversorgung?
Das Adjektiv „autark“ stammt vom Begriff „Autarkie“ ab, der eine wirtschaftliche Unabhängigkeit bezeichnet. Dadurch lässt sich leicht herleiten, was man mit einer autarken Energieversorgung im privaten Bereich meint – nämlich ein Haus, das wirtschaftlich unabhängig ist und sich selbst mit Strom, Warmwasser und Wärme versorgen kann. Dazu sind verschiedene technische Anlagen auf Basis erneuerbarer Energien notwendig, die wir weiter unten noch näher vorstellen werden. Außerdem ist ein autarkes Haus nicht zu verwechseln mit einem KFW-Effizienzhaus oder Plusenergiehaus. Diese Hausmodelle sind energieeffizient, verzichten aber von vornherein nicht gänzlich auf die Anbindung an die öffentliche Energieversorgung. Auch bei einem autarken Haus wird die Energieversorgung jedoch in der Regel nur größtenteils aus eigenen Quellen abgedeckt, obwohl vollständige Autarkie heutzutage theoretisch möglich ist.
Vorteile einer autarken Energieversorgung
Eine autarke Energieversorgung hat einige überzeugende Vorteile und nur wenige Nachteile. Als nachteilig kann man die recht hohen Investitionskosten ansehen, die sich allerdings mit der Zeit durch die Energiekostenersparnis amortisieren. Außerdem besteht ein Ausfallrisiko der Anlagen, was jedoch sehr gering ist und im Falle des Falles schnell behoben werden kann. Überzeugender sind die Vorteile.
Umweltschutz
Eine autarke Energieversorgung ist klimafreundlich, denn sie ist untrennbar mit der Nutzung erneuerbarer Energien wie Sonnenenergie und Erdwärme verbunden. Die Nutzung fossiler Energieträger wie Kohle und Gas, die hauptverantwortlich für den Anstieg der Treibhausgaskonzentrationen in der Erdatmosphäre und damit den Klimawandel ist, fällt weg.
Kostenersparnis
Durch die aktuellen politischen Konflikte sind die Energiekosten nochmal massiv angestiegen – kein Wunder, dass der Wunsch nach einer autarken Energieversorgung wächst. Die eigene Energie, die zum Beispiel von einer Photovoltaikanlage und Solarthermieanlage gewonnen wird, ist wesentlich günstiger. Für ihre Gewinnung fallen zwar zunächst die Kosten für die Anlagen an, diese zahlen sich langfristig aber wieder aus. Zudem werden Anlagen und Batteriespeicher, in denen überschüssige Energie gespeichert werden kann, auch noch attraktiv gefördert.
Unabhängigkeit
Bei einer autarken Energieversorgung ist man unabhängig von den Versorgungsunternehmen. So muss man sich weder wegen teurer Nachzahlungen sorgen, noch muss man die Kündigung von seitens des Stromanbieters fürchten.. Außerdem betreffen einen öffentliche Stromausfälle nicht. Das eigene System kann natürlich auch mal ausfallen, bei neuen Anlagen ist das Risiko jedoch gering.
Konzepte für eine autarke Energieversorgung
Inzwischen gibt es etliche Technologien, die eine autarke Energieversorgung möglich machen. Mitunter werden auch bestimmte Technologien miteinander kombiniert, um einen möglichst hohen Autarkiegrad zu erreichen. Für diesen sind außerdem Speicherelemente und ein cleveres Energiemanagementsystem nötig.
Photovoltaikanlage
Eine Photovoltaikanlage fängt mithilfe von Solarmodulen, die auf dem Dach montiert werden, das Sonnenlicht ein und wandelt dieses in elektrischen Strom um. Der so gewonnene Strom deckt rund 30 % des Energieverbrauchs eines durchschnittlichen Einfamilienhauses. Mithilfe eines Batteriespeichers lässt sich eine Abdeckung von rund 70 Prozent erzielen. Eine komplette Versorgung durch Solarstrom ist nicht möglich, weil die Sonne in unseren Breitengraden dafür zu selten scheint. Dennoch lohnt sich die Anschaffung einer Photovoltaikanlage, weil Solarstrom deutlich günstiger ist als der Strom aus dem Netz. Für Solarstrom, der nicht selbst verbraucht, sondern ins öffentliche Netz eingespeist wird, bekommen Hausbesitzer zudem die sogenannte Einspeisevergütung.
Solarthermieanlage
Eine Solarthermieanlage funktioniert ähnlich wie die Photovoltaikanlage. Mithilfe von Kollektoren wird Sonnenlicht eingefangen, das bei dieser Anlage allerdings nicht in Strom, sondern in Wärme für Warmwasser und Heizung umgewandelt wird. Wirtschaftlich ist eine Solarthermieanlage vor allem für größere Haushalte, welche die selbst erzeugte Wärme überwiegend selbst verbrauchen, eine gute Wahl. Eine Solarthermieanlage ist umweltfreundlich und spart Energiekosten ein. Allerdings erzeugt sie Energie vor allem im Sommer, wenn ständig die Sonne scheint. Dann muss jedoch kaum bis garnicht geheizt werden. Im Winter hingegen, wenn ein steter Heizbedarf da ist, scheint wiederum selten die Sonne. Deswegen muss dann in der Regel ein anderes Heizungssystem unterstützend eingesetzt werden.
Blockheizkraftwerk
Ein Blockheizkraftwerk verwandelt mittels Kraft-Wärme-Kopplung Energieträger wie Gas, Öl oder Holz in Strom und Wärme. Blockheizkraftwerke gibt es in unterschiedlichen Größen: Die größeren Modelle, Mini- und Mikro-Blockheizkraftwerke, kommen in größeren Gebäuden zum Einsatz. Zunehmender Beliebtheit in Ein- und Zweifamilienhäusern erfreuen sich die Nano-Blockheizkraftwerke, die sich meist problemlos im Keller installieren lassen. Umweltfreundlichkeit und verringerte Energiekosten sind Vorteile dieses Systems, nachteilig ist der relativ hohe Anschaffungspreis. Ob sich ein Blockheizkraftwerk lohnt, hängt vor allem von der Größe des Gebäudes und dem Energiebedarf ab.
Brennstoffzellenheizung
Auch die Brennstoffzellenheizung, die Erdgas zum Betrieb benötigt, arbeitet nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung. Sie erzeugt sowohl elektrischen Strom als auch Wärme. Vorteile des Systems sind eine hohe Umweltfreundlichkeit und reduzierte Energiekosten. Nachteilig ist jedoch auch hier ein ein relativ hoher Anschaffungspreis zu nennen, der allerdings durch Förderprogramme und Zuschläge reduziert werden kann.
Wärmepumpen
Wärmepumpen, die in Neubauten heutzutage die am häufigsten installierte Heizung sind, nutzen Geothermie oder gewinnen Wärme aus der Luft oder dem Grundwasser. Wärmepumpen benötigen Strom – umweltfreundlich ist die Anlage also nur, wenn sie mit Ökostrom betrieben wird. Wirtschaftlich rentabel ist eine Wärmepumpe außerdem dann, wenn sie nicht zu viel Strom benötigt. Der Einbau einer Wärmepumpe lohnt sich zudem nur bei energieeffizienten Häusern.
Batteriespeicher
Um die gewonnene Energie bestmöglich zu nutzen, ist bei einigen Systemen ein zusätzlicher Energiespeicher ratsam. Für den über eine Photovoltaikanlage gewonnenen Sonnenstrom beispielsweise macht die Anschaffung eines Batteriespeichers Sinn. Solch ein Gerät, auch Stromspeicher oder Solarspeicher genannt, speichert die Sonnenenergie und stellt sie zur Verfügung, wenn sie gebraucht wird. Dann kann man diese also auch zeitversetzt abends und nachts nutzen, wenn die Sonne nicht scheint. Der Autarkiegrad lässt sich in einem durchschnittlichen Einfamilienhaus so von 30 Prozent, bei Verwendung einer Photovoltaikanlage allein, auf bis zu 70 Prozent erhöhen.
Die Kopplung verschiedener Systeme
Um einen möglichst hohen Autarkiegrad zu erreichen, werden in vielen Häusern verschiedene Systeme miteinander gekoppelt. Also kommt zum Beispiel eine Brennstoffzellenheizung in Kombination mit einer Photovoltaikanlage zum Einsatz. Auch die Nutzung einer Photovoltaikanlage in Verbindung mit einer Wärmepumpe ist eine beliebte Variante – ist dazu noch ein Stromspeicher im Einsatz, lässt sich ein Autarkiegrad von 70 bis 80 Prozent erreichen.
Intelligentes Energiemanagementsystem
Neben den Technologien ist für eine autarke Energieversorgung auch ein gutes Energiemanagementsystem mit einer intelligenten Steuerungstechnik wichtig. Das Stichwort lautet hier: Smart-Home. Intelligente Smart-Home-Systeme sorgen dafür, dass die Energie passgenau dort zur Verfügung steht, wo sie gebraucht wird, und keine Verschwendung stattfindet. Die Systeme schalten zum Beispiel Haushaltsgeräte wie die Waschmaschine genau dann an, wenn gerade die Sonne scheint und der Betrieb mit kostenlosem Sonnenstrom gesichert ist. Auch den Heizbetrieb im Winter regeln sie so, dass die Energie bestmöglich genutzt wird.
Welche Lösung ist die beste für mich?
Eine autarke Energieversorgung schont die Umwelt und den Geldbeutel. Welche Lösung die beste ist, lässt sich aufgrund der vielen technischen Konzepte und der Komplexität der Thematik jedoch nicht pauschal sagen. Es kommt dabei unter anderem auf die Größe des Hauses und seine baulichen Begebenheiten an. Um die bestmögliche Lösung mit einem möglichst hohen Autarkiegrad zu finden, ist die Hinzuziehung eines Experten unabdingbar. Energieberater, Klimaschutzmanager und Installateure können dich kompetent beraten.
Wie autark kann ein Haus sein?
Theoretisch können Häuser vollständig energetisch autark sein. Das ist zum Beispiel auch bei vielen Berghütten der Fall, die von der herkömmlichen Energieversorgung abgeschnitten sind. Den Strom beziehen die Hütten über Photovoltaikanlagen, während die Wärme über einen Ofen gewonnen wird. Da die Photovoltaikanlagen vom Sonnenlicht abhängig sind, ist jedoch nicht immer eine Energieversorgung garantiert. Bei der Heizung ist in Bezug zur Autarkie anzumerken, dass diese irgendeinen Brennstoff benötigt, der erworben werden muss. Wenn man nicht gerade das Holz eigener Bäume verwendet, findet hier streng genommen keine autarke Versorgung mehr statt. Bei einer Wärmepumpe hingegen ist das Problem, dass sie Strom benötigt und der Bedarf sich alleine über die Photovoltaikanlage kaum abdecken lässt.
Kurzum: Nach momentanem Stand der Dinge ist wohl die beste Lösung für nachhaltiges Bauen, ein Haus bestmöglich autark zu gestalten, jedoch nicht auf eine komplette Autarkie zu setzen. Dafür bieten sich die schon erwähnten Hybridkonzepte an, bei denen mindestens zwei verschiedene Technologien mit Batteriespeichern und einem intelligenten Energiemanagementsystem kombiniert werden. So kann man, zum Beispiel durch eine Photovoltaikanlage, einen Stromspeicher und eine Wärmepumpe, zu rund 80 Prozent eine autarke Energieversorgung gewährleisten. Um einen hohen Autarkiegrad zu erreichen, solltest du dich von Fachleuten wie einem Energieberater beraten lassen, der die Begebenheiten bei dir zu Hause berücksichtigen kann und aufzeigt, welche Verbesserungsmaßnahmen möglich sind und sich auch lohnen.
Welche Förderungen für energieeffiziente Neubauten gibt es?
Wer beim Hausbau einen besonderen Wert auf Energieeffizienz legt, kann verschiedene Förderungen und Zuschüsse in Anspruch nehmen. Zu den Förderprodukten der staatlichen KfW-Bank gehören günstige Kredite für energieeffiziente Neubauten und Sanierungen in Höhe von bis zu 150.000 Euro. Auch für die Anschaffung von Anlagen zur Erzeugung von Strom und Wärme sowie für Batteriespeicher vergibt die Bank attraktive Kredite. Darüber hinaus bezuschusst sie die Anschaffung für Brennstoffzellen mit bis zu 34.300 Euro. Das gilt sowohl für den Einbau in Neubauten als auch in Altbauten und gewerblich genutzte Objekte. Des Weiteren gibt es das Förderprogramm BEG EM des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA). Es beinhaltet verschiedene Förderungen für Maßnahmen, die die Energieeffizienz an Gebäuden verbessern. Die Hinzuziehung eines Energieberaters ist darüber ebenfalls förderbar. Auch hinsichtlich der Inanspruchnahme von Förderungen ist es ratsam, sich ausführlich von Fachleuten beraten zu lassen, damit nicht versehentlich Geld verschenkt wird.
Quellen
https://heizung.de/brennstoffzellenheizung/wissen/brennstoffzellenheizung-mit-photovoltaik/
https://www.wegatech.de/ratgeber/haus/autarkes-haus/
https://www.net4energy.com/de-de/smart-living/autarke-energieversorgung
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