VerkehrsmeldungenWie unabhängig macht eine PV-Dachanlage?
Dann die Waschmaschine anstellen, wenn die Sonne scheint. Unter wolkenlosem Himmel das Elektroauto laden. Mit dem Kuchen backen warten, bis das Gewitter vorbei gezogen ist.
Wie viel Autarkie, also komplette Unabhängigkeit vom örtlichen Stromversorger, ist mit einer eigenen Solaranlage tatsächlich möglich und wie sinnvoll sind meist noch sehr kostenintensive Stromspeicher?
Stromverbrauch eines Durchschnittshaushalts im Tagesverlauf
Musterlastgang eines privaten Haushalts im Frühjahr. Gemessen zwischen 0:00 Uhr und 24:00 Uhr.
Wie viel Unabhängigkeit ist möglich?
Eine 4-kWp-Anlage mit einer jährlichen Stromproduktion von rund 1.000 kWh/kWp könnte prinzipiell den durchschnittlichen Strombedarf eines Vierpersonenhaushaltes von 4.000 kWh pro Jahr decken.
Die Stromproduktion aus der Solaranlage erfolgt aufgrund der über Tag und Jahr nicht gleichmäßig vorhandenen Sonneneinstrahlung sehr volatil. Dem gegenüber steht ein relativ gleichbleibender Strombedarf. Denn obwohl der Stromverbrauch durchaus sehr individuell sein kann, zeigen sich im bundesweiten Durchschnitt eines Privathaushalts klare Muster. Morgens zwischen 6:00 und 8:00 Uhr steht Deutschland auf. Licht und Kaffeemaschinen werden angeschaltet. Die morgendliche Dusche sorgt für weiteren Strombedarf. Abends, wenn die Menschen zu Hause vor dem Fernseher sitzen oder kochen, erreicht der durchschnittliche Bedarf seine Lastspitze. Danach flaut der Stromverbrauch des Durchschnittshaushalts wieder ab. Es wird geschlafen.
Durchschnittliche Stromerzeugung einer PV-Anlage an einem Frühsommertag
Den durchschnittlichen Strombedarf und die Erzeugung einer PV-Anlage übereinandergelegt, wird das Problem schnell ersichtlich: Die Energieproduktion durch die Solaranlage und der Verbrauch eines Haushaltes sind nicht deckungsgleich. Vor allem in den frühen Morgen- und den späten Abendstunden fehlt Strom, während um die Mittagszeit mehr Strom erzeugt als verbraucht wird.
Das führt dazu, dass ohne teuren Stromspeicher nur ein Teil des erzeugten Stroms aus der Photovoltaik-Anlage auch selbst verbraucht werden kann, während in anderen Zeiten Strom aus dem öffentlichen Netz zugekauft werden muss. Je nach Anlage und Nutzungsverhalten sind zwischen 10 und 30 Prozent realistisch.
Autarkie vs. Eigenverbrauch
Autark vom örtlichen Stromnetz ist, wer all seinen Strom selbst produzieren kann. Eine komplette Eigenversorgung mittels einer PV-Dachanlage ist eigentlich nicht möglich. Denn selbst wer auf große Stromspeicher zurückgreift, wird nicht zu jeder Zeit ausreichend Strom haben, um den eigenen Bedarf zu decken.
Deshalb wird häufig von der sogenannten Autarkiequote gesprochen. Sie meint den relativen Anteil vom selbst produzierten Strom am gesamten Stromverbrauch. Je höher die Autarkiequote, desto unabhängiger ist der Verbraucher oder die Verbraucherin vom örtlichen Stromversorger und gleichbedeutend auch von den steigenden Strompreisen. Bei der Planung der Solaranlage sollte ein gutes Verhältnis zwischen Autarkie und Wirtschaftlichkeit gefunden werden.
Neben der Autarkie spielt bei PV-Anlagen auch immer der Begriff Eigenverbrauch eine wesentliche Rolle. Mit Eigenverbrauch ist der Anteil des produzierten Solarstroms gemeint, der vom Anlagennutzer selbst verbraucht und nicht ins öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Aufgrund steigender Strompreise macht es heute Sinn, möglichst viel Strom aus der eigenen PV-Anlage auch direkt und selbst im Gebäude zu nutzen.
So berechnet sich der Grad der Autarkie einer Solaranlage
Angenommen, ein Haushalt benötigt im Jahr 4.000 kWh Strom. Die Solaranlage auf dem eigenen Hausdach erzeugt jährlich 2.500 kWh. Davon können 1.000 kWh direkt im Gebäude verbraucht werden, der Rest wird ins öffentliche Stromnetz eigespeist und vergütet.
- Eigenverbrauch = 1.000 kWh/Jahr / 2.500 kWh/Jahr = 0,4 = 40 %
- Autarkie = 1.000 kWh/Jahr / 4.000 kWh/Jahr = 0,25 = 25 %.
Teuer aber wirksam: Lohnt sich ein Stromspeicher?
Stromspeicher ermöglichen es, den günstig auf dem eigenen Dach erzeugten Solarstrom für einen späteren Zeitpunkt zwischen zu speichern. So kann auch nachts, bei Regen oder im Winter eigen produzierter Strom genutzt werden.
Vor allem große Stromspeicher sind jedoch weder wirtschaftlich noch sinnvoll. Sie sind sehr teuer in der Anschaffung und nehmen viel Platz ein. Kleinere Speicher mit 4-5 kWh Speicherleistung können hingegen den Autarkiegrad eines Vierpersonenhaushaltes auf bis zu 70 Prozent steigern und können somit rentabel sein.
Dabei gilt folgende Faustformel: Der Photovoltaik-Speicher sollte etwa eine Kilowattstunde (kWh) Speicherkapazität pro Kilowatt peak (kWp) Photovoltaik-Leistung betragen.
Ob ein Stromspeicher wirtschaftlich ist, hängt im Wesentlichen vom Anschaffungspreis des Speichers ab. Derzeit kostet eine Kilowattstunde Speicherkapazität etwa 1.800 Euro. Die Preise werden jedoch vermutlich mit weiterem technischen Fortschritt sinken. Es gilt auszurechnen, wie sehr sich der Autarkiegrad durch den Speicher erhöht und welche Auswirkungen das auf die Rentabilität der Gesamtanlage hat.
Unabhängigkeitsrechner
Mit dem Unabhängigkeitsrechner der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Berlin können Sie ganz einfach Ihren Autarkiegrad, der von der Größe der PV-Anlage und des Stromspeichers abhängt, ausrechnen.
