Bei der Energieversorgung autarker zu werden, ist im Einfamilienhaus heute schon weitestgehend möglich. Warum gerade die Kombination aus Photovoltaik-Anlage, Pufferspeicher und Wärmepumpe besonders sinnvoll ist, verraten wir hier.
Was ist ein autarkes Haus?
Der Begriff „autark“ stammt aus dem Altgriechischen und bedeutet so viel wie „unabhängig sein“ oder „auf niemanden angewiesen sein“. Das klassische Beispiel für ein „autarkes Haus“ ist die Almhütte. Sie liegt fernab aller Infrastruktur. Wasser bekommt man aus einem Brunnen vor der Hütte, das Abwasser fließt in eine kleine Sickergrube. Geheizt wird mit Holz, und der Strom (falls es welchen gibt) stammt von einer kleinen Photovoltaik-Anlage auf dem Dach.
Andere bauen ihren Van so um, dass ihr „Ferienhaus auf vier Rädern“ möglichst unabhängig funktioniert – sprich: sich selbst mit Strom versorgt und einen großen Wassertank an Bord hat. So kann man bequem mehrere Tage in der freien Natur verbringen, ohne Abstriche bei Strom und Wasser machen zu müssen. Doch um das „autarke Leben“ soll es hier gar nicht gehen.
Autarke Energieversorgung
In Bezug auf Ein- und Zweifamilienhäuser meint der Begriff „autarkes Wohnen“ bzw. „autarkes Haus“ vor allem die autarke Energieversorgung. Insofern spricht man heute von einem autarken Haus, wenn dieses bei Strom und Wärme nicht vollständig auf eine Versorgung von außen angewiesen ist. Stattdessen kann es die benötigte Energie selbst erzeugen. Diese stammt dann aus erneuerbaren Energiequellen wie Sonnen- und Windkraft, so dass man ebenfalls auf den Bezug nachwachsender Rohstoffe wie Holz verzichten kann.
Eine hundertprozentige Autarkie ist nur bei einer Almhütte möglich.
Wie erreiche ich 100% Autarkie?
Eine vollständige Unabhängigkeit von einer externen Versorgung ist heute noch nicht möglich. Das liegt schon allein daran, dass die Versorgung mit Trinkwasser streng reguliert ist. So haben Sie zwar die Möglichkeit, Regenwasser in einer Zisterne aufzufangen und für die Toilette oder Waschmaschine zu nutzen, doch dafür benötigen Sie einen eigenen Kreislauf. Zudem ist ein Anschluss an die Kanalisation vorgeschrieben, um Schmutzwasser abzuleiten. Sickergruben auf dem Grundstück werden nur in wenigen Ausnahmefällen genehmigt. Doch autark Strom erzeugen, heizen und ein Trinkwasserbrunnen sind bereits möglich.
Autarke Stromversorgung
Um Ihr Haus weitestgehend autark mit Strom zu versorgen, gibt es mehrere Möglichkeiten. Zum Beispiel mit einem kleinen Blockheizkraftwerk oder einer Kleinwindkraftanlage. Hauptsächlich kommen aber natürlich Photovoltaik-Anlagen in Frage, die mittlerweile zu den am weitesten und günstigsten Technologien in dem Bereich zählen – nicht zuletzt aufgrund der staatlichen Förderung.
Wichtig ist dabei der Einsatz eines Batteriespeichers, der die hauptsächlich in den Mittagsstunden erzeugte Energie zwischenspeichert, so dass Sie auch abends und morgens Solarstrom nutzen können: entweder als Speicher im Keller oder als innovative Cloudlösung. Die Kombination aus PV-Anlage und Speicher deckt ungefähr 50 bis 70 Prozent Ihres Strombedarfs. Mit der SENEC 360° Komplettlösung können Sie Solarstrom dabei nicht nur zuhause, sondern auch unterwegs nutzen oder Freunden und Verwandten zur Verfügung stellen.
Erzeuger und Verbraucher eines Hauses werden durch das intelligente Energie-Management-System aufeinander abgestimmt
Autarke Heizung
Einen Schritt in Richtung Autarkie beim Thema Heizen bedeutet es zunächst, Öl- bzw. Gasheizungen durch erneuerbare Energien zu ergänzen. Bei Neubauten spricht alles dafür, sich gleich für regenerative Quellen zu entscheiden. Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten:
Solarthermie
Mehr Unabhängigkeit in der Wärmeversorgung kann zum Beispiel durch eine Solarthermie-Anlage hergestellt werden, die Warmwasser für die Heizung bereitstellt. Die meiste Energie liefert die Anlage im Frühjahr und im Herbst sowie an kühleren Sommertagen. Eine komplette Wärmeversorgung während des Winters kann Solarthermie in den meisten Fällen aber nicht leisten.
Brennstoffzelle
Für die Brennstoffzellen-Heizung wird zwar immer noch ein Erdgasanschluss benötigt. Allerdings kann man durch die sehr effiziente Wärmeerzeugung bis zu 60 Prozent der Energiekosten einsparen. Bei der Brennstoffzelle handelt es sich um einen elektrochemischen Wandler, der aus Erdgas Wasserstoff erzeugt, der dann in einer „kalten Verbrennung“ mit Sauerstoff reagiert. Dadurch entstehen Strom und Wärme, die man für die Versorgung des Hauses nutzen kann.
Wärmepumpe
Mit Hilfe einer Wärmepumpe können Sie wirklich unabhängig von außen Wärme für Ihr Haus erzeugen. Dafür nutzt die Pumpe Umgebungswärme (aus Boden, Luft oder Wasser). Um zu arbeiten, benötigt die Wärmepumpe aber Strom. Kommt dieser aus der eigenen PV-Anlage, kann auch die Wärmepumpe unabhängig vom öffentlichen Stromnetz laufen. Heizungen mit Wärmepumpe verfügen in der Regel über einen elektrischen Heizstab, mit dem sich überschüssige Energie in Form von Wärme in einem Wassertank zwischenspeichern lässt. Das erhöht den Autarkiegrad zusätzlich.
Kamin- und Pelletofen
Als Alternative zu einer Gasheizung setzen auch immer mehr Verbraucher*innen auf einen Kamin- oder Pelletofen. Während der Kaminofen vollständig autark funktioniert und manuell bedient wird, besitzen Pelletöfen eine elektrische Steuerung. So kann er per Smartphone-Steuerung bedient werden. Auch eine Anbindung an eine Solarthermie- bzw. Heizungsanlage ist möglich.
Autarke Wasserversorgung zu Hause
Je nach Beschaffenheit Ihres Grundstücks ist es grundsätzlich möglich, Brunnenwasser zu nutzen, um die Autarkie Ihres Hauses zu steigern. Allerdings muss die Qualität des Trinkwassers ausreichen und die kommunale Wasserbehörde muss Ihrem Vorhaben zustimmen. Überprüfen Sie auch die Wirtschaftlichkeit eines eigenen Brunnens, da für die Installation und den Betrieb erhebliche Kosten anfallen können. Das ist beispielsweise der Fall, wenn das Brunnenwasser bei langanhaltenden Trockenperioden nicht ausreicht. Denn dann muss die Versorgung über den öffentlichen Wasseranschluss sichergestellt sein. Vor allem die Anschlussherstellung treibt die Kosten in diesem Fall erheblich in die Höhe.
Autark wohnen: Nur mit intelligentem Energie-Management-System (EMS)
Stromversorgung aus der PV-Anlage, Batteriespeicher, Wallbox für das Elektroauto, Wärmepumpe, Heizstab, smarte Heizungsthermostate … Um alle Erzeugungsanlagen, Verbraucher*innen und Steuerungsgeräte optimal aufeinander abzustimmen, so dass weder Strom noch Wärme verschwendet werden, ist ein intelligentes Energie-Management-System (EMS) sinnvoll. Dieses verbindet die Energieflüsse in Ihrem Haus, steuert sie auf Wunsch vollautomatisch und optimiert so den Strom- und Wärmeverbrauch.
Das geschieht zum Beispiel durch die Online-Wettervorhersage, mit deren Hilfe das System weiß, wann besonders viel Sonnenstrom zur Verfügung steht und eine Ertragsprognose erstellen kann. In Verbindung mit dem Hausstromnetz kennt das System so auch den idealen Zeitpunkt, um zum Beispiel den Batteriespeicher aufzuladen oder die Waschmaschine anzustellen. Bis zu 80 Prozent der Energiekosten lassen sich einsparen, da Sie dank des EMS möglichst wenig Strom zukaufen müssen.
Autarkes Haus: Lohnt sich das?
Ein autarkes Haus hat eine Reihe von Vor- und Nachteilen. Wir haben die wichtigsten Punkte für Sie zusammengestellt:
Vorteile
Unabhängigkeit: Mit einem autarken Haus genießen Sie ein hohes Maß an Unabhängigkeit von den öffentlichen Netzen und schwankenden Energiepreisen.
Umweltschutz: In der Regel ist die autarke Energieversorgung immer die umweltfreundlichere Alternative. Die gewonnene Energie ist nämlich in natürlicher Form vorhanden, etwa in Form von Sonnenenergie, Erdwärme oder Umweltwärme. Netzstrom ist vielmehr eine Mischung aus erneuerbaren und fossilen Energien. Hier fallen erheblich höhere CO2-Emissionen an.
Kostenreduktion: Gewiss fallen für die Erstinvestition hohe Kosten an. Doch sobald sich Ihr autarkes Haus amortisiert, sind die laufenden Kosten deutlich geringer als bei Haushalten, die abhängig vom öffentlichen Netz sind. Bei einer Solaranlage ist dies in der Regel nach zehn Jahren der Fall.
Nachteil
Ausfallsicherheit: Mit der Autarkie Ihres Hauses sind Sie von der öffentlichen Stromversorgung zwar unabhängig, doch Sie laufen stets Gefahr, dass die autarke Versorgung ausfällt, beispielsweise durch einen technischen Defekt. In der Regel werden Stromausfälle hierzulande binnen wenigen Sekunden bzw. Minuten behoben. Fällt Ihre autark betriebene Heizung oder PV-Anlage aus, muss in der Regel ein technischer Profi kommen – das kann durchaus etwas dauern. Allerdings sind solche Defekte selten. Anlagen funktionieren normalerweise viele Jahre lang ohne Störungen. Installieren Sie zusätzlich einen Speicher, können Sie diesen Situationen ein Stück weit vorbeugen.
Energiesparhäuser: Die Alternative zum autarken Haus?
Eine hervorragende Wärmedämmung ist entscheidend, um im Winter die Wärme drinnen und im Sommer die Hitze draußen zu belassen. Diesen „Kniff“ machen sich auch Energiesparhäuser zunutze, um den Energiebedarf des Hauses für Heizung und Kühlung spürbar zu senken. Zu diesen zählen die KfW-Effizienzhäuser, die je nach Standard bzw. Stufe deutlich weniger Energie als das maßgebliche Referenzgebäude benötigen. Das Effizienzhaus 40 beispielsweise verbraucht nur 40 Prozent der Primärenergie, die für das Referenzgebäude aufzuwenden wären.
Passivhäuser gewinnen Wärme zurück
Auch bei KfW-Effizienzhäusern gibt es immer noch einen Zufluss von Energie von außen. Etwas anders verhält es sich bei sogenannten Passivhäusern. Dabei handelt es sich um Häuser mit einer sehr hohen Dämmung, wodurch wenig Wärme entweichen kann. Die Wärmeversorgung setzt stark auf Autarkie, da passive Wärmequellen wie Sonnenstrahlen sowie die Abwärme der Bewohner*innen und elektrischen Geräte genutzt werden. Auch die Lüftungsanlage wird eingesetzt, um Wärme zurückzugewinnen. Für besonders kalte Tage gibt es aber eine kleine Zusatzheizung. Passivhäuser verbrauchen bis zu 75 Prozent weniger Energie als andere Neubauten.
Null- und Plusenergiehäuser mit bilanzierter Autarkie
In die gleiche Richtung gehen Null- und Plusenergiehäuser. Als Nullenergiehaus werden Gebäude bezeichnet, wenn sie genauso viel Energie verbrauchen wie durch Solarthermie- oder Photovoltaik-Anlagen bereitgestellt wird. Plusenergiehäuser produzieren sogar einen Überschuss, der dann ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann. Grundsätzlich lässt sich mit beiden Standards eine Autarkie sicherstellen. In der Praxis sind dafür jedoch häufig sehr große (und damit sehr teure) Speichersysteme notwendig. Daher spricht man eher vor einer bilanzierten Autarkie: Der Strom, der aus dem öffentlichen Netz bezogen bzw. dorthin eingespeist wird, gleicht sich letztendlich aus.
Fazit: Wie viel Unabhängigkeit ist im autarken Haus möglich?
Die Kombination aus PV-Anlage, Batteriespeicher und Wärmepumpe ermöglicht eine wirklich hohe Unabhängigkeit von externen Energielieferanten. Die PV-Anlage produziert kostengünstig den Strom, den Sie im Alltag brauchen, und betreibt die Wärmepumpe. Diese wandelt Umgebungswärme in Heizwärme um bzw. kann im Sommer das Haus sogar kühlen. Überschüssiger Strom wird in der Pufferbatterie zwischengespeichert und steht dann abends bzw. morgens bereit.
Mit der Kombination aus PV-Anlage, Wärmepumpe und Batterie erreichen Sie eine Autarkie in der Strom- und Wärmeversorgung von 70 bis 80 Prozent. Das heißt: Sie brauchen nur noch 20 bis 30 Prozent der benötigten Energie hinzukaufen. Wie hoch der Energiebedarf Ihres Hauses insgesamt ausfällt, können Sie zudem durch dessen Energiestandard beeinflussen. Gebäude, die zum Beispiel dem Passivhaus- oder Nullenergiehaus-Standard entsprechen, haben bereits einen sehr kleinen Bedarf an extern zugeführter Energie.
Generell auf den Anschluss ans öffentliche Stromnetz zu verzichten, ist vielleicht bei Almhütten oder dem Urlaub im Camping-Van sinnvoll. Doch fürs Zuhause sollte dies gut überlegt sein. Zum einen ergibt sich die Autarkie meist eher übers Jahr gerechnet, weil sich Einspeisung und Verbrauch ausgleichen. Zum anderen dient der Anschluss immer auch als Back-up, falls die Solaranlage über einen längeren Zeitraum ausfällt. Denn Hand aufs Herz: Bei Minusgraden, ohne Heizung, warmes Wasser und Strom für den Teekocher macht auch das autarke Wohnen keinen Spaß.
Ab jetzt haben Sie Ihren Verbrauch perfekt im Blick!
