Nach einer Untersuchung verschiedener Institute könnten sich schon heute jedes zweite Einfamilienhaus in Europa energieautark stellen. Darüber informierte das Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Grundlage der Berechnungen ist eine Datenbank, die verschiedene Merkmale miteinander kombiniert. Sie enthalte zum einen geografisch hoch aufgelöste Informationen zum europäischen Gebäudebestand und den darin lebenden Haushalten. Zum anderen seien dort die lokalen klimatischen und wirtschaftlichen Bedingungen vorhanden.

Durch den Einsatz von Methoden zur Komplexitätsreduktion auf Hochleistungsrechnern haben die Forschenden zunächst für 4 000 repräsentative Einfamilienhäuser kostenoptimierte energieautarke Versorgungssysteme konfiguriert. In einem weiteren Schritt setzten sie dann neuronale Netze ein, um die Ergebnisse auf die 41 Millionen untersuchten Einfamilienhäuser zu übertragen.

„Unter heutigen Bedingungen sind 53 Prozent der 41 Millionen Gebäude technisch in der Lage, sich unabhängig von externer Infrastruktur allein durch die Nutzung der lokalen Sonneneinstrahlung auf dem Dach zu versorgen, und dieser Anteil könnte aufgrund verbesserter Technologien bis 2050 auf 75 Prozent steigen“, sagt Professor Russell McKenna von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) und Leiter des Labors für Energiesystemanalyse am Paul Scherrer Institut in der Schweiz. „Wenn man nun annimmt, dass Gebäudeeigentümerinnen und -eigentümer dazu bereit wären, bis zu 50 Prozent mehr zu investieren, als für ein vergleichbares Energiesystem mit Netzanschluss notwendig wäre, dann könnten bis 2050 bis zu zwei Millionen Einfamilienhäuser das Stromnetz verlassen.“

Photovoltaik mit Batterie und Wasserstoff

Ein ausgeprägtes Potenzial für energieautarke Wohngebäude sehen die Forschenden vor allem in Regionen mit geringen saisonalen Wetterschwankungen, wie beispielsweise in Spanien oder mit hohen Strompreisen wie in Deutschland. Technologisch erwarten die Forscher, dass ein erfolgreiches, kostenoptimales und autarkes Energieversorgungssystem“ für Gebäude in Mitteleuropa aus Photovoltaik zur Stromerzeugung sowie einer Kombination von kurzfristiger Batteriespeicherung und einem langfristigen, saisonalen Wasserstoffspeichersystem bestehen“ werden.

Welche Auswirkungen eine mögliche großflächige Verbreitung energieautarker Versorgungssysteme auf das europäische Energiesystem hätte, wollen die Partner in weiteren Arbeiten noch genauer analysieren. „Teilautarke Wohnhäuser könnten in Zukunft dazu beitragen, das übergeordnete Energiesystem zu stabilisieren. Ein weniger stark ausgeprägtes Nachfrageprofil der Haushalte könnte etwa die Nachfrage nach Spitzenlastkraftwerken dämpfen“, sagt Elias Naber vom Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP) des KIT. „Allerdings müsste dann verhindert werden, dass sich Gebäudeeigentümerinnen und -eigentümer komplett vom Netz abkoppeln – etwa indem sie für netzfreundliches Verhalten mit speziellen Strompreistarifen belohnt werden.“ Die Institute haben ihre Untersuchung in einer Fachzeitschrift veröffentlicht.

3.11.2023 | Quelle: KIT | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH