Wie sinnvoll ist Autarkie?

Autarkie

Autarkie meint die Unabhängigkeit z.B. eines Haushaltes, einer Stadt oder eines ganzen Landes. Oft ist dabei die energetische Autarkie gemeint, also die Unabhängigkeit der Stromversorgung. Erreicht werden kann das unter anderem mit einer eigenen Photovoltaikanlage. In den meisten Fällen kann jedoch nur eine teilweise Autarkie erreicht werden, man spricht vom sogenannten Autarkiegrad.

Warum Autarkie nicht immer gut ist

Für private Haushalte ist es vergleichsweise schwierig, zu 100 % autark zu werden. Das würde nicht nur sehr viel Aufwand bedeuten, sondern ist in der Regel auch unwirtschaftlich. Hinzu kommt aber auch, dass der Trend zur Autarkie langfristig zulasten jener gehen würde, die nicht autark leben können, also zum Beispiel Städtern.

Hinzu kommt, dass eine komplette Abkopplung vom Stromnetz nicht nur im Falle eines Defektes hinderlich wäre, sondern auch bei natürlichen Schwankungen in der Stromversorgung Versorgungsengpässe bedeuten würde.

Mit Photovoltaik seinen eigenen Solarstrom erzeugen hat einige Vorteile. Wer sich eine Anlage anschaffen will, wird früher oder später auf die Frage stoßen: Wie groß soll meine Anlage werden? Damit einhergehend kommt dann meistens auch die Frage auf, wie autark das gesamte System sein soll. Jedoch ist es fraglich, ob ein komplett autarkes System wirklich erstrebenswert ist.

Was ist Autarkie und wie sinnvoll ist Autarkie mit Photovoltaik?

Was ist Autarkie – Definition?

Autarkie beschreibt die Unabhängigkeit eines Hauses oder auch einer Stadt. Im Falle von Photovoltaik ist damit die energetische Autarkie gemeint. Anders gesagt, die unabhängige Stromversorgung für einen Haushalt. Der Haushalt benötigt bei 100 Prozent Autarkie keinen zusätzlichen Strom aus dem öffentlichen Stromnetz. Im Umkehrschluss bedeutet das, dass genügend Strom selber produziert wird.

Bilanzielle Autarkie

Sprechen wir von Autarkie im Energiebereich, ist in der Regel damit eine lokale Autarkie gemeint. Das entspricht dem zuvor bereits erklärten Prinzip, genügend eigenen Strom zu produzieren. Dieser wird dann anschließend auch verbraucht.

Es gibt allerdings noch eine zweite Variante von Autarkie. Die sogenannte bilanzielle Autarkie. Diese Form ist leichter erreichbar als eine lokale Autarkie. Wer mit Photovoltaik möglichst unabhängig leben möchte, produziert im Sommer Überschüsse. Es wird also mehr Strom generiert. Im Winter wird jedoch nicht genügend Strom produziert und es muss welcher dazu gekauft werden, damit der tägliche Strombedarf gedeckt ist.

Entspricht die Jahresproduktion an Solarstrom dem Jahresverbrauch, spricht man von einer bilanziellen Autarkie. Alles in allem wurde genügend eigener Strom produziert. Auf das Jahr verteilt betrachtet gesehen wird jedoch dennoch Strom aus dem öffentlichen Stromnetz bezogen und eingespeist.

Wie erreicht man lokale Autarkie mit Photovoltaik?

Wer durch Photovoltaik eine vollständige Autarkie erreichen möchte, wird enttäuscht werden. Realistisch ist eine Autarkiegrad von bis zu 80 Prozent, sofern ein Speicher integriert wird. Das Problem liegt darin, dass die Zeiten, in denen der Strom produziert wird, nicht zum Nutzungsverhalten passen. Das liegt daran, dass mittags der meiste Strom produziert wird. In der Regel ist das aber der Zeitraum, in dem der Stromverbrauch am niedrigsten ist.

Auch eine Rolle spielt die Jahreszeit. Im Sommer kann deutlich mehr Strom generiert werden und alle nötigen Stromverbraucher können versorgt werden. Im Winter sind die Sonnenstunden deutlich geringer und dadurch wird auch deutlich weniger Strom generiert. Deshalb wird im Winter mehr Strom dazugekauft. Auch ist im Winter der Stromverbrauch höher, da zum Beispiel Lampen früher eingeschaltet werden und die Menschen mehr Zeit zu Hause verbringen. Dadurch laufen eventuell Geräte wie der Fernseher auch häufiger. Allerdings steht durch die wenigen Sonnenstunden weniger Strom zur Verfügung.

Höherer Autarkiegrad mit Stromspeicher

Wer seinen Solarstrom nicht direkt verwendet, speist diesen in der Regel ins öffentliche Stromnetz ein. Um mehr von seinem eigenen Strom selbst zu verbrauchen, kann ein Photovoltaik Speicher integriert werden. Damit kann im Idealfall eine Autarkie von bis zu 80 Prozent erreicht werden. Ohne ein Stromspeicher liegt der Grad lediglich bei 30 – 40 Prozent.

Der Stromspeicher speichert den Solarstrom zwischen und stellt ihn wieder zur Verfügung, wenn dieser gebraucht wird. Dadurch kommt es zu einer Verschiebung der Nutzung des Stromes. Das erhöht den Autarkiegrad. Da der Strom auch abends und nachts zur Verfügung steht, wenn die Sonne nicht mehr scheint.

Autarkie durch Wind und Solar

Neben Solarenergie gibt es auch die Möglichkeit Windenergie zu produzieren. Das hat insbesondere im Winter den Vorteil, dass durch den Wind der eigen produzierte Stromanteil steigt und damit den fehlenden Solarstrom ergänzt. Die beiden kombiniert ergeben in Kombination mit einem Stromspeicher ein nahezu 100 Prozentigen Autarkiegrad. Da es immer Schwankungen beim Wetter gibt, ist ein Autarkiegrad von 100 Prozent schwierig.

Die sogenannten Kleinwindkraftanlagen sind allerdings noch nicht so weit in ihrer Technologie, wie die privaten Solaranlagen. So sind die Kleinwindkraftanlagen im Verhältnis noch teuer, da sie noch nicht in einer vergleichbaren Massenproduktion sind, wie Solaranlagen.

Dazu kommt das Problem mit der Ausrichtung. In der Stadt, in waldigen Regionen oder im Tal-Gebiet weht der Wind langsamer. Es wird also weniger Strom erzeugt. An Küstengebieten oder auch auf einem Boot selber ist dies schon eine eher lohnendere Anschaffung. Zum derzeitigen Standpunkt der Technologie rät die Verbraucherzentrale dennoch davon ab, eine Kleinwindkraftanlage zu installieren.

Eigenverbrauch erhöhen und Solarstrom sinnvoll nutzen

Mit Energiemanagement-Systemen ist es möglich, das beste aus seinem Strom herauszuholen. So können zum Beispiel sowohl die Spülmaschine, als auch die Waschmaschine aus der Ferne mittags eingeschaltet werden und somit den Mittagsstrom direkt verwenden. Voraussetzung ist jedoch hier, dass die Geräte das natürlich können.

Autarkie berechnen

Wie autark die eigene Solaranlage ist, kann ganz einfach berechnet werden. Dafür sollte der eigene Jahresstromverbrauch bekannt sein und wie viel zusätzlicher Strom dazu gekauft wurde. Die Information, wie viel Strom eingekauft wurde, sollte auf der letzten Stromabrechnung zu finden sein.

Um den Autarkie Grad zu berechnen, muss 1-(gekaufter Strom/ Jahresstromverbrauch) gerechnet werden. Rechnen wir das als Beispiel einmal mit einem Jahresstromverbrauch von 4.500 kWh aus. Dazu gekauft wird im Jahr 2000 kWh Strom. Setzen wir das in die Formel ein, sieht das ganze so aus: 1-(2.000/4.500)= 0,555

Die 0,555 entsprechen 55,5 Prozent. Damit liegt der Autarkiegrad des Haushaltes bei 55,5 Prozent.

Gründe für eine autarke Stromversorgung

Es gibt verschiedene Gründe, warum eine autarke Stromversorgung interessant sein kann.

Klimafreundliche Stromversorgung

Solarstrom ist eine erneuerbare Energie. Die Sonnenenergie steht zur Verfügung und muss nur umgewandelt werden. Das ist deutlich umweltfreundlicher, als die Stromgewinnung aus Kohle. Um die Umwelt zu schonen, kann daher eine eigene Solaranlage interessant sein. Jedoch ist dabei zu bedenken, dass auch in unserem öffentlichen Stromnetz bereits ein hoher Anteil an „grünem Strom“ sich befindet. Methoden wie Agrophotovoltaik sollen in Zukunft stark ausgebaut werden. Dadurch wird der Anteil an Solarstrom im öffentlichen Netz nochmal erhöht.

Kosten sparen

Die Strompreise steigen und das immer weiter. Um diese zu senken, ist eigen produzierte Strom ein guter Gedanke. Auch wenn diese erst einmal teuer in ihrer Anschaffung ist, amortisiert sie sich nach einer Zeit. Danach werden Stromkosten gespart. Die Anlage rentiert sich auch ohne eine autarke Lebensweise. Zudem ist man den Schwankungen des Preises nicht ausgesetzt.

Unabhängig und geschützt bei Blackout

Wer unabhängig vom Stromnetz lebt, hat den Vorteil, dass wenn es zu Versorgungsschwierigkeiten kommt, der eigene Haushalt nicht davon betroffen ist. Auch bei einem Stromausfall im öffentlichen Netz kann das eigene Haus weiter mit Strom versorgt werden.

15 Gründe für Photovoltaik

Gründe gegen eine autarke Stromversorgung

Nicht zu vergessen sind jedoch auch die Nachteile einer autarken Stromversorgung.

Wirtschaftlichkeit einer autarken Stromversorgung

Die Kosten für eine Solaranlage sind nicht zu unterschätzen. Jedoch amortisiert sie sich nach einigen Jahren. Bedeutet, dass sie nach einigen Jahren ein plus erwirtschaftet. Wer allerdings autark leben möchte, muss im Zweifel seine Anlage überdimensionieren. Also deutlich mehr PV-Module auf dem Dach installieren, als eigentlich empfehlenswert. Das treibt den Preis der gesamten Anlage hoch und führt dazu, dass sie sich weniger schnell amortisiert.

Auch die Kombination aus Wind und Solar ist aus wirtschaftlicher Sicht noch nicht sinnvoll., da die Kleinwindkraftwerke noch zu teuer sind für den Stromgewinn. Bis sich die Kleinwindkraftwerkanlage also amortisiert, dauert es deutlich länger.

Im Falle eines Defektes

Geht irgendwas in der Anlage kaputt, ist es erstmal aus mit dem Strom. Bis das ganze repariert wird oder erst einmal der Fehler gefunden werden kann, dauert das ganze. Das kann auch ein Speicher nur begrenzt auffangen. Wer wirklich autark lebt und nicht am öffentlichen Stromnetz hängt, kommt hier in Schwierigkeiten.

Natürlich kommt es auch in einem öffentlichen Stromnetz zu Schwierigkeiten und Ausfällen. Doch diese können in der Regel schneller aufgefangen werden, sodass es zu keinen langen Ausfällen kommt.

Natürliche Schwankungen in der Stromversorgung

Das Wetter ist nicht beständig – es gibt keinen klaren Plan, an den sich Sonne und Wind halten. Auch im Sommer kann es wolkenverhangene Tage geben und der erwartete Stromertrag bleibt aus. Gleiches gilt auch für den Wind. An windstillen Tagen wird kein Strom generiert. Lebt man abseits vom Stromnetz, kann es in dem Fall zu Engpässen kommen. Das öffentliche Stromnetz könnte diese Schwankungen ausgleichen.

Folgen für das öffentliche Stromnetz

Es gibt auch negative Stimmen, um den steigenden Wunsch nach Autarkie. In einem Interview für den Klimareporter im Jahr 2020 hat sich Johannes Lackmann ganz klar gegen die Idee von privater Autarkie ausgesprochen. Als Begründung führt er an, dass die Haushalte darunter leiden, die nicht autark leben können. Das Stromnetz würde immer teurer werden.

Vergleichen kann man das mit den Strompreisen auf dem Land und in einer Stadt. Das Vergleichsportal Check24 hat 2021 festgestellt, dass Strom durchschnittlich 2 Prozent teurer auf dem Land ist, als in Städten. Zurückgeführt wird das auf die Netznutzungsentgelte. Diese dienen dem Betrieb, Ausbau und Instandhaltung des öffentlichen Stromnetzes. Auf dem Land ist die Einwohnerdichte allerdings geringer, als in der Stadt. Damit wird das Netznutzungsentgelt auf weniger Haushalte aufgeteilt.

Koppeln sich nun die autarken Haushalte vom öffentlichen Stromnetz ab, führt das dazu, dass für die übrig gebliebenen Haushalte die Stromkosten weiter ansteigen. Die Instandhaltung des Stromnetzes wird in Folge darauf auf weniger Haushalte aufgeteilt. Dabei ist zu beachten, dass nicht jeder Haushalt autark leben kann. Wer in Mietwohnungen lebt, wird mit seinem Balkonkraftwerk nie einen autarken Zustand erreichen können. Es wird immer Personen geben, die auf das öffentliche Stromnetz angewiesen sind.

Autarke Wärmeversorgung

Nicht nur die Stromversorgung kann autark sein. Auch die Wärmeversrogung kann umweltrferundlicher und autark gestaltet werden. Mit Solarthermie kann aus dem täglichen Sonnenlicht Wärme produziert werden. Der entscheidenene Nachteil ist jedoch, dass im Sommer besonders viel Wärme produziert wird und im Winter deutlich weniger. Jedoch ist das Bedarf an Wärme im Winter deutlich höher.

Um im Winter ebenfalls vollständig auf Solarthermie setzen zu müssen, benötigt es einen Langzeitspeicher. Dieser müsste in der Lage sein, die produzierte Wärme im Sommer für den Winter zu speichern. An dieser Lösung wird jedoch derzeit noch geforscht. Sollte das jedoch in Zukunft möglich sein ist eine hundertprozentige autarke Wärmeversrogung möglich.

Autarke Wäremversorgung ohne Langzeitspeicher

Eine Alternative zu Solarthermie mit langzeitspeicher ist die Wärmepumpe. Die produziert ebenfalls Wärme und verwendet dafür die Wärme aus der Umgebung. Die Wärmepumpe benötigt dabei allerdings Strom. Den Stromverbrauch könnte allerdings die PV-Anlage abdecken. Ist das der Fall, läuft die Wärmepumpe unabhägig von Markteinflüssen. Mit dieser Kombination lässt sich ein Haus auch jetzt zu einem großteil autark versorgen.