Der rechte Mix für Energie-Selbstversorger

Wer nur auf den Strom schaut, der kommt schon recht weit in seinen Autonomiebestrebungen, indem er ein Photovoltaiksystem samt Batteriespeicher anschafft. „Photovoltaik und Batterie sind schon mal gesetzt, wenn um Autarkie geht“, sagt Johannes Weniger von der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) in Berlin. Und für Einfamilienhäuser hat Weniger hier auch eine griffige Faustformel parat: „Mit 5 Kilowattpeak PV und 5 kWh Speicher kann ein Durchschnittshaushalt mit 4000 kWh Jahresverbrauch etwa 60 Prozent seines Bedarfs decken.“ Wer es genauer wissen und seine persönliche PV-Speicher-Konstellation optimieren möchte, der kann inzwischen jeden PV-Händler fragen und auf eine Vielzahl von Auslegungs-Tools im Internet zurückgreifen. Eine gewisse Rolle spielt dabei natürlich auch das bewusste Nutzerverhalten bzw. ein elektronisches Strommanagementsystem, das dieses zum Teil ersetzen kann. Sehr schnell wird man allerdings merken, dass selbst mit einer photovoltaischen Vollvertäfelung des Daches und einer großzügig dimensionerten Batterie Stromautarkiegrade jenseits von 70 Prozent kaum zu erzielen sind. Gleichwohl wird mit dieser Strategie die Kilowattstunde Eigenstrom wegen der kostenträchtigen Batterie immer teurer. Dies liegt vor allem an den mangelnden Solarerträgen im Winter. Denn Photovoltaik-Batteriesysteme eignen sich nicht als saisonale Speicher. Saisonales Problem Das ist auch der Grund, warum eine elektrische Wärmepumpe zwar den Eigenverbrauchsanteil am selbst erzeugten Solarstrom ein gutes Stück nach oben bringt. Und so mag zwar die Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage für sich genommen durch die Wärmepumpe etwas besser ausfallen. Da die Wärmepumpe ihren Strom allerdings hauptsächlich im Winter benötigt, ist die Photovoltaikanlage mit Wärmepumpe für Freunde des Autarkiegedankens eher eine kontraproduktive Verbindung. Und selbst da, wo Häuser per Wärmepumpe komplett elektrisch beheizt werden, bringt ein zusätzlicher Batteriespeicher wesentlich mehr für die Eigenverbrauchsquote einer PV-Anlage als eine noch so smarte Steuerung der Wärmepumpe. Entsprechende Simulationsergebnisse hat das Berliner HTW-Team um Professor Volker Quaschning, zu dem auch Johannes Weniger gehört, auf dem PV-Symposium in Staffelstein im März vorgestellt. Wer also konsequenterweise sein Autarkiestreben auch auf den Wärmeverbrauch beziehen möchte und nicht die Möglichkeit sieht, aus seinem Altbau ein Passivhaus oder ein hochgradiges Sonnenhaus mit einem viele Kubimeter großen Solarthermiespeicher zu machen, der muss die Sache anders angehen. Naheliegend erscheint dann neben Effizienzmaßnahmen und vielleicht einer Holzheizung für manchen Hausbesitzer im Außenbereich auch ein Windrad. Sehr viel mehr als bei der Photovoltaik wollen hier allerdings die örtlichen Gegebenheiten beachtet sein. Nur wer über einen langen Zeitraum die lokalen Windverhältnisse gründlich gemessen hat, könne einigermaßen sicher sein, am Ende nicht draufzahlen zu müssen, raten Kleinwind-Experten wie Uwe Hallenga (Interview nächste Seite). Und dann ist da noch die Frage, auf welche Weise die Energie des Windrades genutzt werden soll und wie die Anlage – möglicherweise sogar im Zusammenspiel mit Photovoltaik und Batteriespeicher – optimal dimensioniert werden kann. Faustformeln oder einfache Simulationswerkzeuge sucht man hier vergebens. Nur soviel ist klar: Der überschüssige Strom, der nicht selbst verbraucht wird und ins Netz abgegeben werden muss, der wird mit 8 Cent je Kilowattstunde unattraktiv vergütet. Stromüberschuss verheizen Für Andre und Wilfried Heidemann war die Frage der optimalen Systemeinbindung deshalb einfach zu beantworten. Als sie 2012 ihre 6,5-kW-Windkraftanlage aufstellten, betrieben sie auf dem Wohnhaus ihres ehemaligen landwirtschaftlichen Betriebs im Außenbereich von Löhne neben einer volleinspeisenden PV-Anlage bereits eine große Solarthermie-Anlage (Foto). 2000 Liter Pufferspeichervolumen und ein 400-Liter-Trinkwasserspeicher waren vorhanden, die von den Kollektoren im Winter nur zum geringen Teil genutzt werden konnten. Bei den Heidemanns geht nun jede vom Windrad erzeugte Kilowattstunde, die im Haus sonst nicht genutzt wird, per Heizstab in die Wärmespeicher. Sie sind zufrieden. Auch Timo Leukefeld, der inzwischen bundesweit für die energieautarken Häuser bekannt ist, die er zusammen mit Bauträger-Gesellschaften konzipiert, findet den Gedanken einer saisonalen Ergänzung seiner Solargebäude durch Kleinwindanlagen im Prinzip charmant: „Wir haben uns damit intensiv beschäftigt, aber es ist leider nicht praktikabel. Sie bekommen keine Hausbaufirma dazu, Windkraftanlagen mit anzubieten.“ Dazu seien die Messungen einfach zu langwierig und die Genehmigungsverfahren zu unberechenbar. Text und Foto: Guido Bröer