Ist es bei einem Neubau eines EFH erstrebenswert eine 100%ige Autarkie zu erzielen?

Question

Oder ist eine gewisse Prozentsatzlösung wirtschaftlicher?

Answer 1

Natürlich hängt es sehr stark vom Standort ab, ob und ggf. mit welchem Aufwand ein Haus autark betrieben werden kann. Nach meiner Erfahrung sollte es in Japan möglich sein - unsere Photovoltaikanlagen an der deutschen Schule produziert auch in den Wintermonaten aufgrund des Klimas viel Energie.

Ich denke, bei der Frage geht es aber um einen Standort in Deutschland. Echte Autarkie ist schwierig - der einfache und weitgehend wirtschafliche Weg führt zum Plusenergiehaus, bei dem durch eine Photovotaikanlage jährlich mehr Energie produziert wird, als für Heizung, Warmwasser und Haushalt notwendig ist. Das funktioniert problemlos.

Basis ist das Passivhaus, bei dem Heizenergiebedarf etwa nur 2000 kWh im Jahr beträgt (z.b. 200 l Heizöl/Jahr) und Warmwasser weitgehend mit einer thermischen Solaranlage produziert wird. Die solarthermische Anlage sollte nach Süden ausgerichtet werden - z.b. in die Südfassade integriert. Dann bleibt das Dach für Photovoltaik frei. Dort kann man dann leicht 15kW Module montieren, die jährlich über 12.000 kWh Strom produzieren. Effiziente Haushaltsgeräte sind selbstverständlich und so wird der Strombedarf sicher 3000kWh/a nicht überschreiten.

Die Bilanz ist also:
Heizen und Warmwasser: -3000kWh/a
Stromverbrauch: -3000kWh/a
-Produktion PV: 12000kWh/a
= +6000kWh Überschuss.

Die Frage ist nun, ob man den Überschuss nutzen kann, um autark zu werden. Nach meiner Erfahrung würde das mit Batterien für den Nachtbedarf in den Monaten Mitte Februar bis Mitte November klappen. Den Winter kann man aber nicht gut lösen. Sicher - ein kleines BHKW würde das hinbekommen - aber das ist dann strenggenommen nicht autark, weil ja das Öl für das BHKW gekauft werden muss. Selbst wenn es Holzpellets sind, ist man dann von Pellets abhängig und nicht autark. Autark wäre man, wenn man auf dem Grundstück die Brennstoffe selbst anpflanzen würde.

Aber: Wenn man die oben beschriebenen Maßnahmen ergreift, reduziert man die Abhängigkeit quantitativ gegenüber heutigem Standard ganz erheblich. Immerhin.

http://www.pv-log.com/photovoltaikanlage-pe-haus

Hier bei PV-Log findet man die Stromproduktion eines solchen Plusenergiehauses. Das Haus hat die Entscheidungsträger in Erlangen so weit überzeugt, dass die Idee, das nächste Baugebiet als Pluaenergiebaugebiet zu planen, aufgegriffen wurde. Umweltpolitisch wäre es gut, wenn in Zukunft alle Neubaugebiete so geplant würden.

Comments

Die Familie meinerTochter wohnt in einem KfW40-Haus mit 11 kWp PV-Anlage (die ich spendiert habe :-) ). http://www.pv-log.com/photovoltaikanlage-hsw6
Heizung und Warmwasser werden mit Wämepumpen betrieben, d.h. es wird nur elektrische Energie eingesetzt.
Verbrauch 2014 in Summe (incl. Haushalt) 6000 kWh, Erzeugung der PV 12550 kWh, es ist also auch ein Plusenergiehaus. Es konnte in den beiden Jahren ein Autarkiegrad von 35% erreicht werden. Obwohl also doppelt soviel Energie erzeugt wie verbaucht wurde, konnte der Bedarf nur zu einem Drittel direkt gedeckt werden. Mit einem Speicher könnte man nach meinen Berechnungen vielleicht auf gut 60% kommen. Die jahreszeitliche Variation der Einstrahlung erlaubt mit vernünftigem Aufwand leider nicht mehr.

Answer 2

Sehr geehrter Herr Burger,

100% Autarkie hinsichtlich der Versorgung mit elektrischer Energie ist für eine Einfamilienhaus (EFH) in Deutschland in den meisten Fällen nur bei einem günstigen Mix eingesetzter erneuerbarer Energien, zum Beispiel einer PV-Anlage mit Batteriespeicher, kombiniert mit einem BHKW, das mit Biogas oder Pflanzenöl betrieben wird, wirtschaftlich und anzustreben. Im Bereich der Wärmeversorgung ist 100% Autarkie zum Beispiel durch die Kombination einer Solarwärmanlage und einer Holzheizung (Pellets, Hackschnitzel oder Scheitholz) zu erreichen. Für eine autarke Strom- und Wärmeversorgung ist eine Kombination aus PV-Anlage mit Batteriespeicher, Solarwärmeanlage und Biogas-/ Pflanzenöl-BHKW eine mögliche sinnvolle Option.

Weit von der Wirtschaftlichkeit entfernt ist eine 100% autarke Stromversorgung eines EFH in Deutschland mit Solarstrom, da dafür die PV-Anlage und der Batteriespeicher stark überdimensioniert werden müssten, und ein großer Teil der Solarstromerzeugung im Sommer ungenutzt bliebe. Eine teilautarke Stromversorgung durch eine PV-Anlage mit Batteriespeicher ist dagegen sinnvoll. Hier gilt, dass unabhängig von der Größe der PV-Anlage ein Batteriespeicher mit 2 kWh Kapazität je 1.000 kWh Jahresstromverbrauch optimal ist. Je größer die PV-Anlage, desto höher der damit erreichte Autarkiegrad. (Sterner, Stadler: Energiespeicher, S. 652-654)

Mit sonnigen Grüßen, M. Stöhr