Die Energie vom eigenen Dach

Energieautark von März bis Oktober, das ist leichter gemacht, als man glaubt. Grundlage für den Eigenheimbesitzer ist dabei eine Energiequelle auf dem eigenen Hausdach. Eine Photovoltaikanlage ist erschwinglicher und leistet mehr, als viele glauben.

Der Planet hat drei permanente Energiequellen

Zappelstrom, Dunkelflaute, nicht planbar, nicht Grundlastgeeignet. So lauten einige Argumente derer, die nicht an eine auf Wind, Wasser und Sonne basierte Energieversorgung glauben. Wenn schon nicht mit Kohle und Erdgas, wird hier die Zukunft im Bereich der Atomkraft gesehen mit Schlagworten wie Fusionsreaktor und Transmutation. Techniken, die aber noch Jahrzehnte vor ihrer sicheren und flächendeckenden Einführung stehen, so sie denn auf Grund des immensen Forschungsaufwands je realisiert werden.

Techniken, die wir jetzt schon haben, sind die Photovoltaik/Solarthermie, die Geothermie, die Windkraft On- und Offshore und die Wasserkraft in Form von Gezeiten-, Wasser- und Pumpkraftwerken. Diese Techniken haben eines gemeinsam: Sie nutzen die drei diesem Planeten permanent zur Verfügung stehenden Energiequellen: Sonne, Erdkern und Gravitation/Fliehkraft.

Die sauberste und akzeptierteste Form der Energiegewinnung sind neben der Geothermie die solaren Methoden, allen voran die Photovoltaik. Diese hat gleich mehrere Vorteile: Die benötigten Flächen sind schon vorhanden, nämlich die Dächer unserer Gebäude. In Deutschland produzierte PV-Module haben schon nach einem Jahr eine positive CO2-Bilanz, die sich mit jedem produzierten und in Betrieb genommenen Modul weiter verbessert. Lebenserwartung von Photovoltaikanlagen: 30 Jahre + X. Ertragsverluste halten sich im Rahmen, man spricht von 0,3 Prozent pro Jahr. Photovoltaik riecht nicht, sie schmeckt nicht, man hört sie nicht. Kurz: Sie hat keinerei störende Emissionen. Und jeder Haus- und Balkonbesitzer kann diese Technik bei sich selbst anwenden.

Möglichkeiten der Photovoltaik

Der große Vorteil der Photovoltaik gegenüber der Solarthermie ist im Eigenheimbereich die Netzanbindung. Alle Energie, die der PV-Betreiber nicht selbst verbraucht, wird ins Netz eingespeist und in der direkten Nachbarschaft verbraucht. Bei der Solarthermie ist das nicht der Fall. Ist das Wasser heiß, wird die zusätzliche Sonneneinstrahlung nicht weiter genutzt. Photovoltaik kann idealerweise mit der Erzeugung von Warmwasser benutzt werden. Hier kommt die Technik der Wärmepumpe zum Einsatz. Unter Hinzuziehung der Umgebungswärme können so aus einer kWh Strom 3 kWh Wärme erzeugt werden.

Photovoltaikstrom verdrängt also Kohlestrom aus dem Netz. Das macht auch im Bereich der Grundlastversorgung Sinn. Denn in Deutschland wird in der Tagespitze eine Leistung von rund 70-80 GW abgefordert, in der Nacht sind es nur 40-50 GW. Diese Differenz bildet die Photovoltaik in den Monaten März bis Oktober wunderbar ab. Zudem die früher als schlecht regelbar geltenden Kohlekraftwerke die morgendliche und abendliche Verbrauchsspitze inzwischen sehr gut mit abdecken können. DIe unten stehende Grafik des Fraunhofer-Instituts verdeutlicht, wie die Photovoltaik die Mittagsspitze bedient und Pumpkraftwerke und Kohle die morgendlichen und abendlichen Bedarfe deckt. Das kann zukünftig über Kurzzeitspeicher und Verbundnetzenergie geschehen, z.B mit bidirektionalen E-Autos, Heim- und Regionalspeichern, Wasserkraft aus Norwegen und dem Alpenraum.

Was im Winter Wind und Sonne nicht liefern können, wird über Langzeitspeicher z.B. in Form von Wasserstoff oder synthetischem Methan abgedeckt. Dabei kann auf das jetzt schon bestehende Erdgasnetz zurückgegriffen werden. Alternativ ist ein interkontinentales Verbundstromnetz denkbar. Gobal gesehen steht auf dem Planeten jederzeit genug Energie für unseren weltweiten Bedarf zur Verfügung.

Stromproduktion in Deutschland – Quelle: energy-charts.de

Macht die Dächer voll

Aber zurück zur heimischen PV-Anlage. Wir haben uns für ein Pachtmodell unsere Ökostromanbieters entschieden. So hatten wir keine Anfangsinvestition und mussten auch keinen Kredit aufnehmen. Das bedeutet für uns zwar ein um etwa 20 Prozent höheres Investment gegenüber Finanzierung, aber auch ein Rundumsorglospaket für die kommenden 18 Jahre und noch dazu kalkulierbare da fixe Kosten.

Den einzigen Fehler, den wir gemacht haben, war die Anlage nicht gleich so groß zu konfigurieren, dass alle sinnvoll belegbaren Flächen unsere Flachdachs belegt werden. Und so haben wir nach einem Jahr die Kapazität um fast die Hälfte erhöht. Zum einen kann man im Winter nie genug Strom haben. Zum anderen war die Ursprungsanlage mit 8,64 kWp deutlich zu klein im Vergleich zu unserem Stromspeicher mit 9,3 kWh nutzbarer Kapazität. Nun haben wir die Anlage auf 12 kWp erweitert und können die Speicherkapazität deutlich besser ausnutzen. Daher unser klarer Ratschlag bei der Anlagenplanung: Dach vollmachen soweit wie wirtschaftlich sinnvoll. Denn jedes weitere kWp Gneratorleistung amortisiert sich nach 10 bis 13 Jahren und wirft dann reine Gewinne ab. Gut für das Portemonnai des Betreibers und gut für das Klima, da mehr Kohlestrom verdrängt wird. Wenn ein Speicher dazu angeschafft wird, zeigt unsere Erfahrung, dass dieser eine Nacht im Oktober oder März abdecken sollte. Denn im Winter bekommt man den Speicher nicht voll, weil nicht genug vom Dach kommt und im Sommer bekommt man ihn nicht leer, da die Nächte sehr kurz sind.

Mit der aktuellen Anlagenauslegung schaffen wir es, unseren Strombedarf inkl. E-Auto von März bis Oktober zu decken. Im nächsten Jahr wollen wir auch das Brauchwasser mittels einer Wärmepumpe erzeugen. Einzig unser Heizbedarf von November bis April wird dann noch über eine Gasbrennwerttherme gedeckt.

Altes Auto und leeres Dach? Wie PV sich noch schneller rechnet

Wenn man Werbung für Photovoltaik macht, hört man immer wieder das Argument, dass die Amortisationszeiten mit 12-15 Jahren viel zu lange sind. Nun gut, es geht auch kürzer, wie folgendes Beispiel zeigt:
Familie A und Familie B planen für März 2020 den Neukauf eines VW Golf. Beide Familien bewohnen Einfamilienhäuser, fahren 15.000 km im Jahr, verbrauchen 4.000 kWh Strom, heizen mit Gas und wollen das neue Auto mindestens 8 Jahre lang fahren.
Familie A beschafft sich einen Golf Comfortline Maraton Edition 1.5 TSi mit 131 PS und ändert sonst nichts.
Familie B kauft sich einen ausstattungsgleichen E-Golf mit 136 PS und 200-250 km Reichweite, Akkugarantie 8 Jahre/160.000 km und kauft sich dazu eine 10 kWp-Photovoltaik-Anlage (nicht optimal nach Süden ausgerichtet = 9.000 kWh Ertrag), einen 10 kWh-Hausspeicher und eine Wallbox zum Aufladen ihres E-Golfs abends nach der Arbeit.
In der Versicherung sind beide Fahrzeuge identisch.

Die abgebildete Berechnung zeigt, dass Familie B für ihre zukunftssichere Energie-Eigenversorgung mit Photovoltaikanlage und Speicher nach 8 Jahren nur rund 6.450 Euro mehr bezahlt hat als Familie A. Nach 11 Jahren hat sich die Bilanz ausgeglichen und PV + Speicher sind abbezahlt und laufen noch viele Jahre gewinnbringend weiter. Selbst, wenn das Auto nach 6 Jahren oder früher abgelöst wird, läuft die Rechnung so weiter. Denn bis 2025 werden E-Autos im Anschaffungspreis mit Verbrennern gleichauf liegen.
Und die Kinder freuen sich, dass die Familie etwas für die Energiewende und für ihre Zukunft getan hat.

Weitere Informationen über Photovoltaik gibt es bei unserer Aktion Bürgerenergie Norderstedt.

Ab Januar 2020 werden wir hier unsere Photovoltaikstatistiken mit Erzeugung und Verbrauch, Netzeinspeisung und Batterienutzung detailiert vorstellen.

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