Der Begriff Autarkie kann man sehr leicht erklären, wenn man irgendwo in den Alpen auf einer einsamen Berghütte sitzt. Diese ist wahrscheinlich zu 100% Autark, denn sie ist nicht an das Stromnetz angeschlossen. Strom gibt es am Tag durch eine PV-Inselanlage und Wasser kommt aus dem Bach daneben. Der Streben nach Selbständigkeit – Autarkie – ist in der PV-Branche zum Treiber für Speicher geworden. Was steckt dahinter? Worum geht es eigentlich? Was wollen Menschen eigentlich erreichen, wenn sie in einen (elektrischen) Speicher investieren?

Klickt man sich im SMA SunnyPortal nach der Werbung zur Garantieverlängerung und den Hinweisen zu Wartungsarbeiten weiter, so kommt man recht schnell zu einer Anzeige der Autarkiequote. Dem Eigenstromnutzer wird ein Wert zwischen 0 und 100% präsentiert, der je nach Tagesform mal etwas höher – mal etwas niederer ausfällt.

Donnerstag 23.07.2015 – ein ganz normaler Sommertag im Casa Stromhaltig. Das Portal verrät uns, eine Autarkiequote von 64%

Tagesverbrauch 13,06 kWh
Netzbezug 4,70 kWh
Eigenversorgung 8,36 kWh
Tagesertrag 27,65 kWh
Eigenverbrauch 8,36 kWh
Netzeinspeisung 19,29 kWh
Autarkiequote 64 %
Eigenverbrauchsquote 30 %

Was bedeutet 64% eigentlich. Klar, die Almhütte hätte ein Problem, denn alles was weniger als 100% ist würde ein Problem sein. SMA rechnet die Autarkiequote mit folgender Formel:

(1/Tagesverbrauch)*Eigenversorgung=Autarkiequote

Die fehlenden 36% unterscheiden das Casa Stromhaltig von einer Almhütte. Bedeutet dies, dass es in der Nachbarschaft weniger Kühe gibt?  –  Würde man diesen Wert in einen Textgenerator stecken, so käme dabei folgende Formulierung raus: Das Casa Stromhaltig besitzt zu 64% die Selbstgenügsamkeit einer Alm.

Warum sollte man noch mehr einer Alm entsprechen, indem man einige 1000 Euro in einen Speicher investiert? Wenn Bedürfnis darin besteht, dass man 100% versorgt ist, dann ergibt sich ein sogenanntes Grenzwertproblem. Gesellschaft fördert den Austausch untereinander und damit einen geringeren Aufwand für jeden. Entsprechend ist 10% Autarkie, wie sie zum Beispiel mit einem Mini-PV (Balkon) Modul erreichbar sind, sehr preiswert. Mit einer PV-Anlage kommt man auf 30-40% – mit einem Speicher noch etwas höher. Das Problem sind die fehlenden Prozente, bei denen man nicht mehr die Ersparnis durch Tausch nutzen kann.

Der Bedarf am Donnerstag war 13,06 kWh. Um diesen zu decken, stand ein bestimmter Geldbetrag zur Verfügung. Dieser Betrag ist Konstant, egal ob die vollen 13,06 kWh eingekauft werden müssen, oder lediglich 4,7. Solange man keine 100% hat, verteilt sich der Wert, den man bereit ist für 13,07 kWh lediglich auf eine kleinere Strommenge. Würden über Nacht alle Bundesbürger eine Autarkiequote von 50% erreichen, so würde der Strompreis sich verdoppeln.

Wenn man schon Bedarf, Wert und Geld zusammen würfelt, dann darf auch eine andere Rechnung erlaubt sein, die man beim Messstellenbetreiber Discovergy findet:

Kosten für Strombezug 1,12€
Ersparnis durch Eigenverbrauch 1,57€

Der Wert der 13,06 kWh beträgt 2,69€. Wobei dafür lediglich 1,12€ ausgegeben werden mussten. Macht eine wirtschaftliche Selbstgenügsamkeitsquote von 58%. Die Einnahmen aus der Netzeinspeisung wurden mit Absicht nicht berücksichtigt, da diese auch für den 100% Fall der Alm keine Relevanz haben.

 

Den Beitrag "Undefinierte Selbstgenügsamkeit offline Lesen:

10 Gedanken zu “Undefinierte Selbstgenügsamkeit

  1. Bitte den Artikel am 23.12.2015 mit akuellen Tagesdaten wieder bringen. PV-Daten habe ich zuhauf, bin neugierig, wie sich der Verbrauch mit Wärmepunpe auswirkt.

    Für die Monate November bis Januar habe ich einen weiteren Indikator, er ist die alles bestimmende Wert für 100% Autarkie: Ertrag/Verbrauch
    Werte unter 1,2 bis 1,3 besagen, dass es nicht möglich ist mit handelsüblichen Speichern 100% Autarkie zu erreichen. Die Bereitstellungsverluste der Akku-Speicher von 0,5-1% der Kapazität pro Tag verhindern Langzeitspeicherung, grössere Kapazitäten führen zu grösseren absoluten Verlusten, daher muss nahzu jeden Tag wieder aufgeladen werden.

    Die Lösung dieses Problems sind grössere PV-Generatoren, also mehr und/oder Leistungsstärkere Module oder aber den Verbrauch entsprechend reduzieren. Das dürfte ein KO-Kriterium für Wärmepumpenheizungen sein.
    Ich komme bei diesem Indikator in der Zeit Nov.-Jan. auf ca. 60%, das aber mit einer Pelletheizung also ohne den Wärmepumpenverbrauch, belege ich das Garagendach auch noch mit Modulen, käme ich auf 16-18 KW(peak) was dann gerade so ausreichen würde um mit einem Akkusystem auch im Winter Autarkie zu erreichen.
    Von meinen Heizbedarf ausgehend mit gesätzter Arbeitszahl von 5 einer WP gerechnet, und das dann konzentriert im Winter, müsste meine PV dann wohl an die 50 KW(peak) haben, um auch im Winter Autarkie zu erreichen… nicht nur Dächer, auch Fassaden müssten mit Modulen belegt werden.
    Viel einfacher geht das alles mit einer KWK als Heizung, dann reicht meine PV aus und ein Akkusystem kann mit kleinen Kapazitäten jederzeit alle Versorgungslücken schliessen.

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    • “ … nicht nur Dächer, auch Fassaden müssten mit Modulen belegt werden.“

      Richtig, das muss noch weiter forciert werden.
      Angebote von PV-Dachinstallateuren sollten (gratis) ein erweitertes Angebot diesbezueglich enthalten: Machen Sie noch 10m2 extra an die Wand waere das nur sounsoviel teurer,die Monteure und das Geruest sind eh da, und wer PV-Panele palettenweise einkauft bekommt Rabatt ….usw..

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      • @hein

        Warum sollte man an die 50 KW(peak) für ~70000 € an jede nur erdenkliche Fläche schrauben, plus Akku, plus Wärmepumpe, wenn man das selbe mit einer Holzpellet-KWK für ein zehntel des Betrags erreicht, der Akku dann auch nur 1/3 der Kapazität benötigt?
        Den Strom den 50 KW(peak) dann im Sommer erzeugen regelst komplett ab oder willst eine „Scheinautarkie“ bei der die 10-fache Menge an Stron die Du benötigst dann mit Abnahme- und Vergütungsgarantie ins Netz drücken, damit Du Dein ökonomisches Fiasko noch irgendwie retten kannst?
        Und nein, auch noch viel billigere Photovoltaik wird das nicht richten, man geht zwar davon aus, dass PV in DE irgendwann nur noc 2-3 Cent pro KWh kosten wird, aber die Geschichte mit 50 KWp für ein EFH würde erst unter 0,85 Cent/KWh für den Solarstrom rechnen.

        Kurzum, wer elektrisch heizt, der wird wohl nur allenfalls dann Autarkie erreichen, wenn er die Möglichkeit hat neben der PV noch ein Windrad (min. 5-10 KW) direkt neben dem Haus aufzustellen… oder einen Bachlauf hat, der eine Kaplanturbine mit einer handvoll KW antreiben kann.

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        • Die Fassaden dienen der Ueberbestueckung, es wird mehr montiert als tatsaechlich gebraucht wird.
          Fuer die Kosten einer grossen Batterie (Autarkie) kann man ggf. auch eine kleine Batterie plus mehr PVp waehlen.

          Die 50 KWp fuer ein Einfamilienhaus erschliessen sich mir nicht.Wo kommt diese Zahl her?

          Sicher mag es solche Einzelfaelle geben aber die Planung muss auch entsprechend dem Bedarf stattfinden, die Masse der zu bestueckenden Flaechen – gut verteilt – ist bereit fuer die x-fache Ueberproduktion.
          Gerade wenn die Sonne tief haengt ist an Fassaden viel zu holen und auch der Bedarf sehr hoch.

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          • Die 50 KW(p) sind eine grobe Überschlagsrechnung anhand von tatsächlichen PV Erträgen und Heizbedarf.
            Kurzer angerissen: 150 Quadratmeter EFH (KFW 55), Heizenergiebedarf 16000 KWh/a. Gebäude wird im Durchschnittsjahr nur von Dezember bis März aktiv geheizt, in der Übergangszeit reichen passive Energieeinträge. Macht im Schnitt 4000 KWh pro Monat, die kälteren beiden eher 5000, die wärmeren 3000. Wärmepumpe Arbeitszahl von 4, macht 1000 kWh Strombedarf für einen ganz kalten Monat.
            Mit 35° Dachneigung, fast perfekte Südausrichtung (-2°) und monokristalline Modulen komme ich wegen Hochnebel und Schnee in „schlechten“/düsteren Wintermonaten auf mittlere 0,75 KWh/KW(p) am Tag. Mit 50 KWp wären das dann 1125 KWh pro Monat, ohne einzubeziehen, dass Fassaden und weniger gut ausgerichtete Dächer einen geringeren Ertrag bieten. Die 400-500 KWh regulären Stromverbrauch schenk ich mir auch. Warmwasser lasse ich auch ausser acht, das Temperaturniveau schafft die WP ohnehin nur durch „Nachheizen“ mit der Heizwendel und die Arbeitszahl ist deutlich geringer.
            Etwas bessere Wintermonate bringen mittlere 1 KWh/KW(p).

            Wie gesagt, nur ein Überschlag, daher würde ich das gerne mal anhand realer Daten eines Wärmepumpenhauses überprüfen.

            Klar, bei tiefem Sonnenstand hat die Fassade einen günstigeren Winkel als das Dach und Schnee ist auch nicht dran. Nutzt aber nix, wenn man nur ggf. 5 Tage mit Sonnenschein hat und den Rest der Zeit das Licht fast „waagrecht“ die Wolkendecke durchdringen will…das ungünstige Wetter ist der gewichtigsree Faktor, warum die Erträge gering sind. Kurze Tage gleich auf Platz 2.

          • @ Dieter Burghardt re. Ueberkapazitaeten:

            Fraunhofer geht bei den ST-Haeusern auch davon aus dass mehr Kollektorflaechen den Speichebedarf reduzieren:

            http://www.solarserver.de/solar-magazin/nachrichten/aktuelles/2015/kw32/heizen-mit-solarthermie-fraunhofer-forscher-untersuchten-solaraktivhaeuser-und-legen-ein-wissenschaftliches-fundament-fuer-das-konzept.html

            Fuer Solarhaeuser (auch m. Waermepumpe) ist das Sonnenhausinstitut wohl der richtige Ansprechpartner:

            http://www.sonnenhaus-institut.de/

            In der rechten Kolumne koennen Sie ueber die Suchfunktion aussieben, vielleicht finden Sie dort jemanden mit Erfahrung der bereit ist diese zu teilen.
            Viel Glueck!

  2. Warum überhaupt Autarkie in dieser engen und in meinen Augen unsinnigen Form?
    Anteil an einer WKA und Netzanschluß wäre die bessere Lösung.

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    • @Ulenspiegel

      Infrastruktur kostet auch Geld, WEA Anteil plus Netztransport kommen in der Erzeugung auf 5-8 Cent/KWh (Küste bis Binnenland in DE) plus weitere 9 Cent/KWh an Netzentgelten/Infrastrukturkosten.
      Zzgl. aller weiteren „Wegelagererkosten“ 😉 wie Steuern und Abgaben oder auch des Stromliefervertrags. Bei letzterem ist dank der „Grundgebühr“ mit den meisten günstigen Tarifen ein Aufschlag von ca. 2 Cent/KWh einzurechnen. (Überschlag: ~7 Euro/Monat bei einem Verbrauch ~3500 KWh pro Jahr.)
      Macht Summa Summarum also 16-19 Cent/KWh „Grundkosten“ für WEA+Netz.
      Zudem muss bei der Errichtung eines Hauses der Netzanschluss für heutzutage 1000 € hergestellt werden, Graben ausheben, Strippe verbuddeln usw., was bei einer autarken Stromversorgung aber entfallen kann. Auf den bei Immobilien üblichen Abschreibungszeitraum von 50 Jahren sowie den 3500 KWh gerechnet sind das abermals weitere ~0,5 Cent/KWh.

      Dahingegen kommt der PV Strom einer 5-10 KWp Aufdachanlage (all inclusive) heute auf 8-10 Cent/KWh. (Unter der Voraussetzung, dass der komplette Ertrag der Anlage genutzt werden kann.)
      Geht man vereinfacht davon aus, dass man im Jahresmittel 40% des gesamten Stromverbrauchs direkt mit der PV abdecken kann, dann darf ein Speichersystem lcoker mal 13-18 Cent/KWh Aufschlag auf den Speicherstrom(!) kosten, um ebenso wirtschaftlich wie der WEA+Netzanschluss zu sein.

      Die Perspektive für die nächsten Jahre ist dabei, dass die Netzkosten dank Netzausbau, immer weiterem Ausweiten der Befreiungen für die Industrie und auch dem zunehmenden Eigenverbrauch (mit PV, Wind, KWK …) teurer wird, während der PV-Strom und auch die Akkuspeicher dank Skaleneffekten immer günstiger werden.

      Ein grundlegende Problem bei WEA+Netz bleibt aber die Verfügbarkeit des Windstromes genau dann, wenn man Heizleistung benötigt. Das ist leider nicht gegeben. (So ein 1000l Pufferspeicher reicht an knackig kalten Tagen bestenfalls 6 Stunden!)

      Autarkie ist gar nicht mal das direkte Ziel, direktes Ziel ist kostengünstige Energie. Aber Autarkie ist dabei das maßgebliche Kriterium, um tatsächliche Vergleichbarkeit zu erreichen. Denn ein langfristig tragfähiges System, das funktioniert, muss eben auch (für echte Vergleichbarkeit) autark sein, andernfalls würde ja unberücksichtigt „von aussen“ Energie zugeführt und Kosten weggelassen werden. Ob das System dabei „hinter der Haustüre“ abgeschlossen wird oder in der Gemeinde, auf Bundesebene oder der EU ist völlig egal. Was nicht geht, ist dass unberücksichtigt „von außen“ Energie zugeführt wird, denn dann wäre es nicht mehr vergleichbar.

      Fakt ist WEA+Netzanschluss ist *gar keine* Lösung, ein solches System ist unvollständig, es fehlt die jederzeit verfügbare Energie fehlt. Sofern sich hinter dem Begriff „Netzanschluss“ diese jederzeit verfügbare Komponente in Form von Kohle, Gas und Nuklear verbergen sollte, ist diese Lösung dann aber leider nicht nachhaltig und findet daher in absehbarer Zeit ein jähes Ende und wäre daher auch nicht mehr wirklich vergleichbar.
      Für eine (in DE) nachhaltige Variante mit Biogas (oder noch etwas teurer „Windgas“) können Sie dann 15-21 Cent/KWh Erzeugungskosten plus 9 Cent/KWh Netzentgelte annehmen und werden feststellen, dass unter diesen Bedingungen heute am Markt verfügbare Akkusysteme bereits konkurrenzfähig sind.

      Autarkie (im Bereich eines Hauses) ist, neben dem Aspekt der vergleichbaren Basis, aber auch die Idee Infrastrukturkosten komplett weg zu rationalisieren. Die Diskussion dieser Idee und unterschiedliche Anlagenauslegung ist dabei niemals unsinnig, unsinnig ist es eher die Kosten der Infrastruktur einfach so, ohne sie zu hinterfragen hinzunehmen, weitere notwendige Komponenten ganz unter den Tisch fallen zu lassen und dann ganz unfundiert in den Raum zu stellen WEA+Netzanschluss sei die beste Lösung. Das ist leider alles Andere als ein unumstößliches Faktum.

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  3. @hein

    Beides Links beschäftigen sich mit Solarthermie und es wird von 50% und 60% Anteil an der Heizenergie gesprochen. Positiv an diesen Beipielen ist, dass der Überschuss im Sommer ungenutzt „abgeregelt“ wird und nicht anderen aufgebürdet und damit zum Problem wird.
    Von Autarkie ist man mit dem Konzept aber weiter entfernt, als alles mit PV-Modulen zu belegen und ein Wärmepumpe anzuschliessen.

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