Das energieautarke Haus

Öl, Gas, Strom – in den letzten Jahren ist Energie teurer geworden. Da ist der Gedanke verführerisch, sein Haus zu einem kleinen Kraftwerk auszubauen und so energetisch unabhängig zu werden. Doch ist das überhaupt möglich? Und lohnt es sich?

Die meisten Gebäude in der Schweiz sind ans Stromnetz angebunden und erhalten so jahrein, jahraus Elektrizität für Haushaltsgeräte, Beleuchtung etc. Auch die meisten Heizungen brauchen Energie, die von extern angeliefert wird – sei es Heizöl via Lastwagen oder Erdgas, Fernwärme oder Strom aus den entsprechenden Netzen. Die Kosten dafür sind zuletzt teilweise deutlich gestiegen. So stellt sich die Frage, ob man nicht selbst genug Energie erzeugen und speichern könnte, um komplett unabhängig zu sein.

Die Kraft der Sonne nutzen

Wer möglichst viel Energie selbst erzeugen will, rüstet sein Gebäude am besten mit Solarpanels aus. Dafür kommt nicht nur das Dach infrage, sondern auch die Fassade, der Carport oder das Balkongeländer. Je nach Grösse der Anlage wird sie während der Sommermonate und eventuell darüber hinaus so viel Strom produzieren, wie ein Haushalt in dieser Zeit braucht. Allerdings liefert eine Solaranlage nicht rund um die Uhr Strom, sondern nur dann, wenn die Sonne scheint. Wer autark sein will, braucht deshalb einen Speicher, damit auch bei Dunkelheit oder schlechtem Wetter genug Strom zur Verfügung steht. Für diesen Zweck – eine kurzfristige Speicherung über einige Stunden oder Tage – eignen sich Batteriespeicher. Sie können jenen Strom aufnehmen, der gerade nicht benötigt wird, und ihn dann bereitstellen, wenn zu wenig Solarstrom erzeugt wird.

Problemfall Winter

Etwas anders sieht die Situation im Winter aus. Einerseits generieren Solaranlagen in dieser Jahreszeit weniger Strom, denn es ist länger dunkel und zumindest über dem Schweizer Mittelland liegt oft Hochnebel. Andererseits benötigt ein Gebäude im Winter mehr Energie, insbesondere weil geheizt werden muss. Als Heizsystem eines autarken Hauses bietet sich zum Beispiel eine Wärmepumpe an: Sie kann vor Ort Wärme aus dem Erdreich oder der Aussenluft nutzen. Für ihren Betrieb benötigt sie aber Elektrizität – je kälter es ist, desto mehr. An einem kalten, bewölkten Wintertag reicht der Ertrag einer Solaranlage in der Regel nicht, um eine Wärmepumpe zu betreiben. Auch die Kombination mit dem Batteriespeicher löst das Problem nicht, weil im Winter schlicht zu wenig Solarstrom vorhanden ist.

Um auch im Winter energieautark zu sein, müsste man den überschüssigen Solarstrom aus dem Sommer über mehrere Monate speichern können, damit er im Winter als Reserve bereitsteht. Theoretisch könnte man dazu viele kleine oder einen ganz grossen Batteriespeicher installieren. Das würde aber nicht nur sehr viel Platz brauchen, sondern wäre auch extrem teuer. Batteriespeicher sind rentabel, wenn sie regelmässig beladen und entladen werden, den Strom also nur kurzfristig speichern. Eine saisonale Speicherung über mehrere Monate hinweg wäre nicht sinnvoll.

Wärme oder Gas speichern

Alternativen zum Batteriespeicher gibt es durchaus. So lässt sich Strom in Wärme umwandeln, die sich in einem entsprechenden Speicher über mehrere Monate zwischenlagern und im Winter zum Heizen verwenden lässt. Allerdings ist es kaum effizient möglich, die Wärme wieder in Strom umzuwandeln, sodass mit dieser Speicherform im Winter nicht genügend Elektrizität verfügbar wäre.

Eine weitere Möglichkeit ist die Umwandlung des überschüssigen Stroms in ein speicherbares Gas wie Wasserstoff (siehe Infobox). Die Umwelt Arena Schweiz wagte diesen Versuch vor einigen Jahren und baute im zürcherischen Brütten ein energieautarkes Mehrfamilienhaus. Der überschüssige Solarstrom wurde in Wasserstoff umgewandelt und dieser in zwei Tanks im Untergrund eingelagert. Produzierten die Solarpanels des Gebäudes im Winter nicht genug Strom, wurde der Wasserstoff-Vorrat angezapft. Eine Brennstoffzelle erzeugte aus dem Wasserstoff Wärme für das Heizen und das Warmwasser sowie Strom zur Versorgung der elektrischen Geräte. Aus technischer Sicht funktionierte das Konzept wie gewünscht – aus wirtschaftlicher Sicht aber nicht. Es war und ist viel günstiger, den fehlenden Strom aus dem Netz zu beziehen, statt den teuren Wasserstoff-Kreislauf zu betreiben. Inzwischen wurde das Mehrfamilienhaus daher mit einem Anschluss ans Stromnetz nachgerüstet.

Keine Autarkie um jeden Preis

Zusammengefasst: Ja, man kann ein energetisch völlig unabhängiges Gebäude erstellen, aber finanziell lohnt sich das kaum. Sinnvoller ist es, sein Haus mit Solarpanels auszurüsten und möglichst viel des erzeugten Stroms selbst zu verbrauchen – allenfalls mithilfe eines kleinen Batteriespeichers. Reicht der eigene Solarstrom nicht aus, bezieht man den fehlenden Strom aus dem öffentlichen Netz. So ist man zwar nicht komplett energetisch unabhängig, fährt aber aus finanzieller Sicht am besten.