Autarke Stromversorgung zu 100 Prozent: Ist das möglich?
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Was bedeutet autarke Stromversorgung?
Eine autarke Stromversorgung bedeutet, dass Sie unabhängig von einem öffentlichen Stromanbieter sind und Ihren Strom selbst erzeugen. Das gelingt mit einer Photovoltaikanlage, aber auch mit einem Windrad im Garten. Nicht immer sind Sie vollständig autark, da die Photovoltaikanlage dazu die entsprechende Größe haben muss und auch noch ein Stromspeicher erforderlich ist.
Sie sparen allerdings auch dann, wenn Sie nur teilweise autark sind, Stromkosten und leisten einen Beitrag zum Klimaschutz sowie zur Energiewende. Sie müssen dann nur wenig Strom von einem öffentlichen Anbieter zukaufen.
Welche Möglichkeiten gibt es für die autarke Stromversorgung für ein Einfamilienhaus?
Um in einem Einfamilienhaus eine autarke Stromversorgung zu erzielen, gibt es verschiedene Möglichkeiten:
- Photovoltaikanlage, die Sie mit einem Batteriespeicher koppeln sollten, um auch dann mit Strom versorgt zu werden, wenn das öffentliche Netz ausfällt
- Kleinwindrad in Ihrem Garten
- Stromaggregate, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden
- Blockheizkraftwerk.
- Brennstoffzelle
- etc.
Stromaggregate, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, machen zwar unabhängig von öffentlichen Stromversorgern, doch Sie sollten bedenken, dass beim Verbrennen der fossilen Brennstoffe Schadstoffe entstehen. Zusätzlich werden verschiedene Ressourcen benötigt, die verbrannt werden.
Besitzen Sie ein Elektroauto, werden Sie noch autarker, wenn Sie eine Photovoltaikanlage mit einer Ladestation kombinieren. Auch mit einer autarken Wärmeversorgung wie einer Wärmepumpenheizung werden Sie zunehmend autark, wenn Sie die Wärmepumpenheizung mit einer Photovoltaikanlage koppeln.
Wie gelingt die autarke Stromversorgung mit einer Brennstoffzelle?
Die autarke Stromversorgung mit einer Brennstoffzelle steckt noch in den Kinderschuhen. Erst 2018 wurde die erste mobile Brennstoffstelle für die netzferne Stromversorgung vorgestellt. Sie verfügt über ein Zertifikat vom TÜV Süd und arbeitet mit Batterien im Verbund als Hybridsystem mit Ladefunktion.
Die Brennstoffzelle wird mit sauberem Wasserstoff betrieben. Ein Brennstoffzellenstack ist das Herzstück der Brennstoffzelle. Er wandelt Wasserstoff elektrochemisch um, nutzt Sauerstoff und erzeugt Strom. Brennstoffzellen können auch für die Kraft-Wärme-Kopplung genutzt werden.
Um mit einer Brennstoffzelle in einem Einfamilienhaus autark zu werden, muss Wasserstoff durch Elektrolyse hergestellt werden. Das ist bereits mit einem Elektrolyseur möglich, doch ist diese Technik noch aufwendig und teuer. Der Elektrolyseur spaltet Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff auf.
Dieser Wasserstoff muss gelagert werden. Er wird dann von der Brennstoffzelle in Strom und Wärme umgewandelt. Eine vollständige Autarkie ist mit der Brennstoffzelle gegenwärtig noch nicht möglich. Weitere Informationen zur Brennstoffstelle finden Sie hier.
Wie autark macht die Nutzung eines Solarstromspeichers?
Nutzen Sie für Ihre Photovoltaikanlage einen Solarstromspeicher, ist eine weitgehend autarke Stromversorgung gewährleistet. Der Stromspeicher sollte auf die Größe der Photovoltaikanlage abgestimmt werden. Der erzeugte Strom, der nicht sofort im Haushalt genutzt wird, gelangt nicht in ein öffentliches Stromnetz, sondern in den Stromspeicher.
Strom aus einem Stromspeicher steht dann zur Verfügung, wenn er benötigt wird. So können Sie auch dann mit Strom versorgt werden, wenn das öffentliche Netz ausfällt. Ein Nachteil besteht allerdings darin, dass auch der Stromspeicher einmal ausfallen kann und Sie dann nicht mit Strom versorgt sind. Ein Vorteil hingegen ist, wenn es zu einem Blackout kommen sollte, verfügen viele Solarstromspeicher über eine sogenannte Notstromversorgung. Achten Sie bei Kauf darauf.
Eine vollständig autarke Stromversorgung ist allerdings mit einer Photovoltaikanlage mit Stromspeicher noch nicht zu 100 Prozent möglich. Im Winter kann es vorkommen, dass Sie Strom von einem öffentlichen Anbieter zukaufen müssen. Eine zusätzliche Kleinwindanlage kann den Autarkiegrad allerdings erheblich erhöhen.
Welche Größe muss ein Dach haben, damit ich zu 100 Prozent autark bin?
Wie groß das Dach für eine vollständig autarke Stromversorgung sein muss, hängt davon ab, wie viele Personen in Ihrem Haushalt leben und wie viel Strom Sie verbrauchen. Das ist davon abhängig, ob Sie bereits energieeffiziente Geräte und eine energieeffiziente Beleuchtung nutzen.
Es kommt nicht nur auf die Größe der Dachfläche, sondern auch auf die Dachneigung und die Ausrichtung an, damit Sie möglichst hohe Erträge erzielen. Mit der Photovoltaikanlage allein erreichen Sie noch keine vollständig autarke Stromversorgung. Sie sollten zusätzlich einen Batteriespeicher verwenden.
In einem typischen Einfamilienhaus, das von einer vierköpfigen Familie bewohnt wird, liegt der jährliche Stromverbrauch ungefähr bei 4.000 Kilowattstunden.
Ist das Dach nach Süden ausgerichtet, reicht theoretisch eine Photovoltaikanlage mit einer Nennleistung von circa 5-6 kWp ausreichend. Sie brauchen dafür eine Dachfläche von ungefähr 30-40 Quadratmetern.
Da allerdings nicht überall ideale Bedingungen gegeben sind, ist eine Photovoltaikanlage mit einer Nennleistung von 10 kWp realistischer, für die Sie ungefähr 60 Quadratmeter Dachfläche benötigen. Hiermit können Sie in etwa 60-80 % autark sein.
Doch wie bereits beschrieben ist es selbst, mit einem Solarstromspeicher einen Autarkiegrad von 100 Prozent zu erreichen, recht schwierig, da im Winter die Sonne weniger scheint.
Wie kann ich eine autarke Stromversorgung selber bauen?
Es ist zwar möglich, eine autarke Stromversorgung selber zu bauen, doch ist das kompliziert, da Sie die Regeln für die Sicherheit und die Anmeldung beim Netzbetreiber beachten müssen. Sie benötigen Photovoltaik-Module mit den entsprechenden Halterungen, einen Wechselrichter und die entsprechenden Kabel.
Weiterhin sollten Sie einen Batteriespeicher verwenden, in den der aktuell nicht benötigte Strom geleitet wird. Eine autarke Stromversorgung können Sie nur dann selber bauen, wenn Sie über das nötige Fachwissen verfügen. Besser ist die Beauftragung eines Fachbetriebs.
Wie erfolgt die autarke Stromversorgung für ein Gartenhaus?
Für ein Gartenhaus reicht eine kleinere Photovoltaikanlage aus. Erfüllt das Dach nicht die Bedingungen, da es nicht über die richtige Statik verfügt oder nicht in die geeignete Richtung ausgerichtet ist, können Sie Solarmodule auch an der Fassade installieren. Auch die Installation einer frei stehenden Solaranlage ist möglich. Damit Sie tatsächlich vollständig autark sind, benötigen Sie einen Batteriespeicher.
Der Strom, den Sie nicht benötigen, gelangt in den Batteriespeicher und steht dann zur Verfügung, wenn die Sonne nicht scheint oder das öffentliche Stromnetz ausfällt. Mit einer Photovoltaikanlage als Insellösung, die über einen Stromspeicher verfügt und nicht an ein öffentliches Stromnetz angeschlossen ist, werden Sie vollständig autark. Weitere Informationen finden Sie hier.
Welche Kosten kommen auf mich zu?
Was eine autarke Stromversorgung kostet, hängt von
- Größe der Anlage
- Art der Module
- Hersteller
- Art des Stromspeichers
- Kapazität des Stromspeichers
ab. Sie müssen für eine Photovoltaikanlage mit Stromspeicher für ein Einfamilienhaus mit Kosten von circa. 12.000 bis 20.000 Euro rechnen. Die Photovoltaikanlage kostet im Schnitt 6.000 bis 9.000 Euro. Für den Stromspeicher rechnen Sie mit Kosten von circa. 6.000 bis 12.000 Euro. Hier finden Sie die passende Finanzierung. Weitere Informationen zu Photovoltaik Kosten finden Sie hier.
Die Kosten für ein Brennstoffzellensystem liegen aktuell bei 60.000 bis 90.000 Euro. Um autark zu sein, müssen Sie noch die Kosten für die Photovoltaikanlage dazurechnen. Für ein Mini-Blockheizkraftwerk liegen die Kosten bei 10.000 bis 20.000 Euro.
Welche Förderung gibt es für die autarke Stromversorgung?
Für die autarke Stromversorgung können Sie von der KfW verschiedene Förderungen bekommen, die Sie über Ihre Hausbank beantragen können:
- Programm 270 “Erneuerbare Energien Standard” als zinsgünstiger Kredit
- Programme 261 und 262 als zinsgünstige Wohngebäudekredite für den Kauf oder die Sanierung eines energieeffizienten Wohngebäudes, für das Sie eine Photovoltaikanlage nutzen können
- Programm 461 als Wohngebäude-Zuschuss für die energieeffiziente Sanierung.
- Zinsgünstige Solarkredite
Abhängig von Ihrem Bundesland können Sie auch eine Förderung über das Bundesland, die Stadt oder die Gemeinde erhalten. Einige Stromanbieter gewähren ebenfalls eine Förderung. Nicht immer wird eine Photovoltaikanlage gefördert, doch erhalten Sie von einigen Institutionen eine Förderung für den Stromspeicher.
Wie kann die Autarkiegrad erhöhen?
Möchten Sie die autarke Stromversorgung erweitern oder komplett zu 100 Prozent autark sein, können Sie Smart Home verwenden. Sie benötigen weniger Strom, wenn das Smart-Home-System die Beleuchtung reguliert und auch die Heizung steuert. Nutzen Sie den Strom auch für die Heizung, sollten Sie eine Wärmepumpenheizung verwenden.
Sie sparen Strom, wenn Sie auf eine gute Wärmedämmung achten, da dann nur wenig Wärme entweichen kann. In jedem Fall sollten Sie nicht auf einen Stromspeicher verzichten, um keinen oder nur wenig Strom von einem öffentlichen Anbieter zu beziehen. Auch eine Kleinwindanlage kann Ihren Autarkiegrad erhöhen.
