Energieautarkie: Energetisch unabhängig leben

Bei der Energieautarkie geht es darum, den Energiebedarf für Haushaltsstrom, Heizung und Warmwasserbereitung selbst zu decken. Hausbesitzer erlangen dabei eine hohe Unabhängigkeit von öffentlichen Versorgern und zahlen fast nichts für den eigenen Energieverbrauch. Ein positiver Nebeneffekt: Die Energieautarkie schont die Umwelt. Möglich ist die energetische Selbstversorgung nur mit regenerativen Quellen. Wir zeigen, wie ein energieautarkes Haus funktionieren kann. Außerdem beantworten wir die Frage, ob die komplett autarke Wärme- und Stromversorgung eines Einfamilienhauses sinnvoll ist. 

Was unterscheidet echte und bilanzielle Energieautarkie?

Sprechen Experten von der Energieautarkie oder energieautarken Gebäuden, geht es um Häuser, die einen Großteil der benötigten Energie selbst gewinnen. Möglich ist das zum Beispiel mit Strom oder Wärme aus einer Solaranlage. Dabei ist es wichtig zu wissen, dass ein Unterschied zwischen der echten und der bilanziell autarken Energieversorgung besteht.

Echte autarke Energieversorgung: Bei der echten Autarkie gewinnt ein Haus Energie, die den eigenen Bedarf tatsächlich deckt. Ein strom- oder wärmeseitiger Anschluss an die externe Energieversorgung ist dabei theoretisch nicht nötig.

Bilanziell autarke Energieversorgung: Bei der bilanziellen Energieautarkie entsprechen die jährlichen Energiegewinne in etwa den Verbrauchswerten. Da Angebot und Nachfrage allerdings zeitlich versetzt auftreten, produziert das Gebäude im Sommer einen Überschuss. Im Winter ist es dann allerdings auf externe Energieversorger angewiesen.

Im Gegensatz zur bilanziellen ist die echte Autarkie in der Praxis deutlich schwerer zu realisieren. Denn hier sind die zeitlichen Differenzen zwischen Energieangebot und Energiebedarf technisch zu überbrücken.

Autarkiegrad als Maß für die energetische Unabhängigkeit

Wie energieautark ein Gebäude tatsächlich ist, lässt sich mit dem Autarkiegrad definieren. Denn dieser beschreibt das Verhältnis zwischen selbst erzeugter und tatsächlich verbrauchter Energie. Je höher der Zahlenwert ist, umso größer ist die energetische Unabhängigkeit von externen Energieversorgern. Grundsätzlich lässt sich der Wert dabei in Bezug auf den Strom-, den Wärme- oder den Gesamtenergiebedarf bestimmen.

Übrigens: Möchten Verbraucher ein energieautarkes Haus bauen, kommen im Rahmen der Planung Simulationsprogramme zum Einsatz. Diese sind nötig, um alle Wechselwirkungen zu berücksichtigen und die baulichen sowie haustechnischen Komponenten optimal aufeinander abstimmen zu können.

Energieautarkes Haus bauen: Drei Konzepte im Vergleich

Viele Hausbesitzer träumen davon, Wärme und Strom kostenfrei zur Verfügung zu haben. Denn das entlastet ihre Portemonnaies und lässt mehr Geld zum Leben übrig. Darüber hinaus schont die Energieautarkie auch die Umwelt und das Klima. Sie sorgt dafür, dass uns Strom und Wärme in Zukunft bezahlbar zur Verfügung stehen und nachfolgende Generationen genauso komfortabel leben können, wie wir heute. Aber ist das möglich? Ja! Bereits heute gibt es verschiedene Konzepte für die autarke Wärme- und Stromversorgung im Haus. Drei davon stellen wir in den folgenden Abschnitten vor:

  • Das Energieautarke Sonnenhaus mit Solarthermie
  • Energieautarkie mit Photovoltaik und Wärmepumpe
  • Die Kombination von Solarstrom und Brennstoffzelle

Autarke Energieversorgung mit Solarthermie und Photovoltaik

Das sogenannte Sonnenhaus ist ein energieautarkes Haus, das seinen jährlichen Wärmebedarf mit der Solarthermie deckt. Möglich ist das mit großflächigen Kollektoren, die im Sommer viel Wärme in einen gigantischen Wärmespeicher einspeisen. Der Behälter fasst im Einfamilienhaus gut 10.000 Liter und bevorratet thermische Energie für eine sehr lange Zeit. Sinken die Außentemperaturen, zieht die Heizung dann Wärme aus dem Speicher, um Räume und Trinkwasser zu erwärmen. Unter günstigen Voraussetzungen reicht der Vorrat dabei bis in den Frühling und eine Zusatzheizung ist nicht erforderlich. Eine Photovoltaikanlage mit Stromspeicher sorgt dabei auch stromseitig für Energieautarkie.

Damit das Konzept funktioniert, müssen alle Bestandteile eines Gebäudes optimal aufeinander abgestimmt sein. So dürfen die Hüllflächen nur wenig Energie verlieren, während transparente Bauteile wie Fenster und Türen im Winter viel Solarenergie in das Haus lassen müssen. Die installierten Elektrogeräte sollten außerdem besonders effizient arbeiten, um den Stromverbrauch auf ein Minimum zu reduzieren.

Energieautarkie mit Solarthermie und Photovoltaik
Photovoltaik- und Solarthermieanlagen ermöglichen eine hohe Energieautarkie // © Jonathan Weiss / Shutterstock.com

Energieautark Heizen mit Photovoltaikanlage und Wärmepumpe

Energieautarkie erreichen Hausbesitzer auch, wenn sie Ihre Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage verknüpfen. Erstere macht thermische Energie aus der Luft, der Erde oder dem Wasser nutzbar. Den dafür nötigen Strom bezieht der Wärmeerzeuger aus einer Photovoltaikanlage mit Batteriespeicher. Letztere sorgt gleichzeitig für die autarke Stromversorgung im Haus.

Damit dieses Konzept aufgeht, müssen die Gebäudehüllflächen gut gedämmt und die Elektrogeräte besonders effizient sein. Außerdem sind großflächige Solarmodule und groß ausgelegte Photovoltaik-Stromspeicher erforderlich. Andernfalls lässt sich die Energieautarkie in den trüben Wintermonaten kaum erreichen.

Solarstrom und Brennstoffzellen sorgen für Energieautarkie

Eine weitere Möglichkeit für die energieautarke Wärme- und Stromversorgung ist die Verbindung von Brennstoffzellenheizung, Elektrolyseur und Photovoltaikanlage. Während letztere ganzjährig viel Strom von Dach erntet, nutzt der Elektrolyseur überschüssige elektrische Energie, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu trennen. Während der Sauerstoff entweicht, lässt sich der Wasserstoff in speziellen Speichern bevorraten. Sinken die Außentemperaturen, gewinnt eine Brennstoffzelle dann Wärme und Strom mit dem Energieträger. Die thermische Energie versorgt Heizung und Warmwasser, während die elektrische Energie auch im Winter den Haushaltsstrombedarf deckt.

Der Vorteil dieser Energieautarkie-Lösung: Im Gegensatz zu konventionellen Stromspeichern bevorraten Wasserstoffspeicher Energie über deutlich längere Zeiträume. So lässt sich überschüssige Sommerwärme mit der Brennstoffzelle noch im Winter zum Heizen verwenden.  

Ist die komplett autarke Wärme- und Stromversorgung sinnvoll? 

Aus technischer Sicht ist die 100-prozentige Energieautarkie möglich. Da alle Komponenten dabei sehr groß auszulegen sind, ist die komplett autarke Wärme- und Stromversorgung eines Einfamilienhauses in der Regel aber nicht wirtschaftlich.

Heizung.de Autor Alexander Rosenkranz
Fazit von Alexander Rosenkranz
Bei der Energieautarkie geht es darum, den Wärme- und Strombedarf im Haus selbst zu decken. Und das theoretisch ohne Anschluss an einen externen Versorger. Möglich ist dies auf unterschiedliche Weise. Während die komplett autarke Stromversorgung eines Einfamilienhauses auch in unseren Breiten technisch möglich ist, lohnt sich der Aufwand finanziell nicht. Wirtschaftlich günstiger sind Lösungen mit einem hohen Autarkiegrad, die zur Not auf eine Zusatzheizung und Strom aus dem Netz zugreifen können. 
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