Autark leben – den Autarkiegrad bei der Nutzung erneuerbarer Energien berechnen
Der Begriff autark und das damit zusammenhängende Substantiv Autarkie sind geschichtlich betrachtet mit dem Philosophen Aristoteles verbunden. Das aus dem Griechischen stammende Lehnwort ist die Zusammensetzung zweier Silben, die mit „sich selbst genügend“ übersetzt werden können. Dass Teile dieses aristotelischen Wissens wieder zurück in unseren Alltag finden, ist den derzeitigen Umweltzielen globalen Ausmaßes zu verdanken. So war es der Dichter und Denker selbst, der zu der Erkenntnis kam „Die Natur macht nichts vergeblich.“
In diesem Zusammenhang ist „das Ganze mehr als die Summe seiner Teile“ und das Wissen von damals kann auf die heutige moderne Welt übertragen werden. Hier steht die Nutzung erneuerbarer Energien im Fokus, die von einem Privatverbraucher unabhängig durch die Photovoltaik produziert werden kann. Der somit genutzte Strombedarf wird durch den Eigenverbrauch und Autarkiegrad definiert, Begriffe, die im weiteren Verlauf dieses Artikels näher erklärt werden sollen.
Inhalt des Blogartikels
Was ist der “Autarkiegrad”?
Die teilweise oder vollständige Selbstversorgung mit Ressourcen, Dienstleistungen und Gütern wird wirtschaftlich als Autarkie bezeichnet. In diesem Zusammenhang steht die Unabhängigkeit und persönliche Eigenverantwortung im Vordergrund, die sich politisch, sozial und ökologisch äußern kann. Ist ein Unternehmen, Land oder eine Privatperson nicht mehr von der Einfuhr oder Ausfuhr von Waren angewiesen, handelt es autark bzw. unabhängig, souverän und eigenständig. Ein gewisser Selbstversorgungsgrad ist demzufolge überall möglich und steht in direkter Abhängigkeit zu den Grundbedürfnissen des täglichen Bedarfs sowie der Versorgungssicherheit.
Insbesondere der Energiesektor setzt nachhaltig auf die Unabhängigkeit und Selbstversorgung von Privathaushalten, die in puncto Energie ihren Strombedarf über Blockheizkraftwerke, Windanlagen sowie Photovoltaikanlagen decken können. Während Blockheizkraftwerke eine Energiezufuhr benötigen und Windkraftanlagen kaum im bewohnten Gebieten praktikabel sind, bleibt die Photovoltaik zunächst die einzige Alternative. Der Autarkiegrad des Eigenheimes gibt somit an, wie unabhängig der Haushalt von der öffentlichen Stromversorgung ist.
Wie definiert sich der Autarkiegrad über die Photovoltaikanlage?
Mit der Unabhängigkeit privater Haushalte vom öffentlichen Stromnetz wird gleichzeitig deren Autarkie gegenüber den Stromanbietern betont. Das Maß, welches diesen Zustand näher spezifiziert, wird Autarkiegrad genannt. In Abhängigkeit von der Leistung und dem Wirkungsgrad der Solaranlage sowie dem jährlichen Strombedarf des Wohnhauses, kann dessen Autarkiegrad berechnet werden. Die Deckung des Jahresbedarfs an Strom in Kilowattstunden (kWh) steht somit der Leistungsfähigkeit der Anlage gegenüber. Der höhere Stromverbrauch, den die Anlage nicht leisten kann, wird anteilsmäßig hinzu gekauft. Liefert Photovoltaikanlage also 60 Prozent des Stroms, so ist diese im gleichen Maßstab autark zu nennen.
Unterschied zwischen Autarkiegrad und Eigenverbrauchsanteil
Der Unterschied zwischen Autarkiegrad, das heißt der vollständigen oder teilweisen Unabhängigkeit vom Stromnetz, sowie dem Eigenverbrauch, ist ein technischer Aspekt. Die Installation einer Photovoltaikanlage und der daraus gewonnene Solarstrom sind vom Sonnenlicht abhängig. In diesem Zusammenhang ist die Menge an lieferbaren Strom an den Tag-Nacht-Rhythmus sowie die Jahreszeiten gebunden. Stellte dies vor einigen Jahren noch ein Problem dar, so ist es heutzutage möglich, Solarstrom zwischenzuspeichern. Diese Stromspeicher werden in die PV Anlagen integriert.
Während der Eigenverbrauch von Strom sich über die von der Photovoltaik geleistete jährliche Energiegewinnung definiert, betont der Autarkiegrad, wie viel Energie jährlich benötigt wird. Letztgenanntes ist somit der Strombedarf, wohingegen der Stromverbrauch über die Solaranlage autark vonstatten geht. Dies ist somit der Eigenverbrauchsanteil, welcher nicht als Überschuss ins öffentliche Netz gespeist wird.
Die Autarkiequote: das Maß der Unabhängigkeit vom Stromanbieter
Die Sonne scheint nur zur bestimmten Zeit. Während im Hochsommer viel Stromüberschuss durch die Photovoltaik produziert wird, ist die Winterzeit gewissermaßen Strom trocken. Jährlich betrachtet muss dies kein Minusgeschäft sein, wenn mit Hilfe eines Stromspeichers, die überschüssige Energie der Hoch-Zeit genutzt werden kann. Dies gelingt mit einem Stromspeicher, welche die Autarkiequote der Solaranlage nunmehr maßgeblich mit beeinflusst.
Während industriell sogenannte Redox-Flow-Speicher genutzt werden, sind im Privatgebrauch insbesondere Stromspeicher auf Lithium-Ionen-Basis im Umlauf. Um die Autarkiequote des eigenen Stromerzeugers zu bestimmen, ist der relative Anteil des selbst produzierten Stroms auf den gesamten Stromverbrauch umzurechnen. Mit einem sogenannten Unabhängigkeitsrechner bzw. Autarkie Rechner lässt sich diese Quote leicht online berechnen.
Welche Faktoren beeinflussen den Grad der Autarkiequote?
Die Autarkiequote der Photovoltaikanlage wird durch die Technik sowie das Eigenverhalten der Anwender beeinflusst. Folgende Faktoren wirken sich auf den Grad der Autarkiequote aus:
- Stromspeicher der PV Anlage
- Eigenverhalten beim Stromverbrauch
- Smarte bzw. moderne Systemanwendungen
- Zusätzliche Systeme
- Wartung und Pflege der Solaranlage
Je höher die Speicherkapazität der PV Anlage ist, desto mehr Strom kann zwischengespeichert werden und muss nicht als Überschuss zurück in den öffentlichen Stromkreis fließen. Moderne Anwendungen können den Stromverbrauch bedarfsgerecht gestalten, sodass letztendlich der Eigenverbrauch an Strom vom Wirkungsgrad her dem Autarkiegrad entspricht. Das eigene Verhalten bei der Nutzung des Stroms ist somit essentiell für die eigene autarke Lebensweise. Des Weiteren sollten technische Anlagen stets gewartet und gepflegt werden. Die Reflektoren der Photovoltaik reagieren dementsprechend stark auf Verschmutzungen sowie Witterungsbedingungen, welche die Leistungsfähigkeit beeinträchtigen.
Wie wird die Autarkiequote berechnet?
Der Eigenverbrauch einer Photovoltaikanlage lässt sich sehr einfach bestimmen, indem die verbrauchten Kilowattstunden (kWh) des Einspeisezählers mit jener der erzeugten Energie, als dem PV Zähler verglichen bzw. subtrahiert werden. Um die Autarkiequote des Eigenheimes zu berechnen, sind hingegen folgende Messwerte von Relevanz:
- Jahresstromverbrauch
- Leistung der PV-Anlage
- Speicherkapazität
- Eigenverbrauchsanteil
- Autarkiegrad
- Direktverbrauch
- Netzeinspeisung
- Netzbezug
Der Autarkiegrad in Prozent definiert sich über den Quotienten aus Eigenverbrauch an Solarstrom und der Gesamtmenge Stromverbrauch. Eine Solaranlage mit einer Leistung zwischen 5 kWp bis 20 kWp erzeugt einen Autarkiegrad von 50 % bis 60 %, wenn der Jahresverbrauch 4.000 kWh beträgt. Der Grad der Autarkie lässt sich rein rechnerisch durch ein Speichersystem von 3 kWh auf 75 % bis nahezu 100 % erhöhen, wenn der Direktverbrauch an Strom stets konstant bleibt.
Online Rechner, um die Autarkie zu berechnen
Die digitale Welt bietet schnelle Lösungen, die für jeden Eigenheim- und Hausbesitzer von großer Relevanz sind. Die Berechnung des Autarkiegrades der genutzten Photovoltaikanlage lässt sich somit sehr einfach mit einem online zur Verfügung gestellten Autarkie Rechner bestimmen.
