Autarkiegrad. Wie unabhängig macht eine Photovoltaikanlage?
Der Autarkiegrad zeigt, welcher Anteil des gesamten Strombedarfs eines Haushalts durch die eigene Photovoltaikanlage gedeckt werden kann. Je höher dieser Wert ist, desto weniger Strom muss aus dem öffentlichen Netz bezogen werden.
Ein Autarkiegrad von 70 % bedeutet beispielsweise, dass rechnerisch 70 % des betrachteten Strombedarfs durch selbst erzeugten Solarstrom gedeckt werden. Die verbleibenden 30 % müssen weiterhin aus dem Stromnetz bezogen werden.
Wie wird der Autarkiegrad berechnet?
Vereinfacht lässt sich der Autarkiegrad folgendermaßen berechnen:
Autarkiegrad = selbst genutzter Solarstrom ÷ gesamter Stromverbrauch × 100
Ein Beispiel:
Ein Haushalt benötigt 6.000 kWh Strom pro Jahr. Davon können 3.600 kWh durch die eigene Photovoltaikanlage bereitgestellt werden.
3.600 kWh ÷ 6.000 kWh × 100 = 60 % Autarkiegrad
Damit werden 60 % des Strombedarfs mit eigenem Solarstrom gedeckt. Für die restlichen 40 % wird weiterhin Netzstrom benötigt.
Warum bedeutet ein hoher Jahresertrag nicht automatisch hohe Autarkie?
Entscheidend ist nicht nur, wie viel Strom die Photovoltaikanlage innerhalb eines Jahres erzeugt, sondern auch wann dieser Strom zur Verfügung steht.
Erzeugt eine PV-Anlage beispielsweise 10.000 kWh und der Haushalt verbraucht ebenfalls 10.000 kWh pro Jahr, ergibt sich daraus noch keine Autarkie von 100 %.
Im Sommer produziert die Anlage häufig mehr Strom, als unmittelbar benötigt wird. Im Winter sowie nachts kann dagegen zusätzlicher Netzstrom erforderlich sein.
Jahreserzeugung und Jahresverbrauch einfach miteinander zu verrechnen, würde diesen zeitlichen Unterschied nicht berücksichtigen.
Welche Faktoren beeinflussen den Autarkiegrad?
Wie viel des eigenen Strombedarfs durch Photovoltaik gedeckt werden kann, hängt von mehreren Faktoren ab.
Dazu gehören insbesondere die Größe und der Ertrag der PV-Anlage, der jährliche Stromverbrauch und dessen zeitliche Verteilung. Auch ein Batteriespeicher sowie zusätzliche Verbraucher wie Wärmepumpe und Elektroauto verändern das Verhältnis zwischen eigener Stromproduktion und Netzbezug.
Besonders wichtig ist dabei das persönliche Verbrauchsprofil.
Je besser Stromerzeugung und Stromverbrauch zeitlich zusammenpassen, desto größer ist der Anteil des Solarstroms, der tatsächlich zur Versorgung des eigenen Hauses genutzt werden kann.
Wie erhöht ein Batteriespeicher den Autarkiegrad?
Ein Batteriespeicher kann überschüssigen Solarstrom aufnehmen und zu einem späteren Zeitpunkt wieder bereitstellen.
Solarstrom vom Nachmittag kann dadurch beispielsweise am Abend oder in der Nacht genutzt werden. Der notwendige Netzbezug sinkt und der Autarkiegrad kann steigen.
Allerdings gilt auch hier: Ein immer größerer Speicher führt nicht automatisch zu einer entsprechend höheren Unabhängigkeit.
Besonders im Winter kann die verfügbare Solarenergie so gering sein, dass ein großer Speicher gar nicht vollständig geladen wird.
Kann ein Haus mit Photovoltaik 100 % autark werden?
Eine vollständige elektrische Autarkie ist technisch grundsätzlich denkbar, bei einem gewöhnlichen netzgekoppelten Einfamilienhaus jedoch kein sinnvolles Standardziel.
Der Grund liegt vor allem in den großen saisonalen Unterschieden der Solarstromproduktion. Während im Sommer erhebliche Überschüsse entstehen können, ist die Erzeugung während längerer sonnenarmer Winterperioden deutlich geringer.
Um auch solche Zeiträume vollständig ohne Netzstrom zu überbrücken, wären entsprechend große Erzeugungs- und Speicherkapazitäten erforderlich.
Für die Planung ist deshalb meist interessanter, wie stark sich der Netzbezug mit einer sinnvoll dimensionierten Anlage reduzieren lässt.
Wärmepumpe und Elektroauto beim Autarkiegrad berücksichtigen
Eine Wärmepumpe oder ein Elektroauto erhöht den Stromverbrauch und verändert damit auch den Autarkiegrad.
Beim Elektroauto spielt insbesondere der Ladezeitpunkt eine Rolle. Kann es tagsüber mit überschüssigem Solarstrom geladen werden, lässt sich ein größerer Teil seines Energiebedarfs direkt mit der eigenen PV-Anlage decken.
Bei einer Wärmepumpe fällt ein großer Teil des Strombedarfs dagegen während der Heizperiode an. Gerade in diesen Monaten produziert die Photovoltaikanlage weniger Energie.
Deshalb sollte der Autarkiegrad nicht nur anhand des gesamten Jahresverbrauchs geschätzt werden.
Autarkiegrad mit dem PV-Rechner abschätzen
Unser PV-Rechner stellt den erwarteten Solarertrag dem gesamten Strombedarf gegenüber und berücksichtigt dabei auch zusätzliche Verbraucher sowie einen möglichen Batteriespeicher.
So lässt sich abschätzen, welcher Anteil des Strombedarfs mit der eigenen Photovoltaikanlage gedeckt werden könnte und wie viel Netzstrom voraussichtlich weiterhin benötigt wird.
Besonders interessant ist der Vergleich verschiedener Anlagen- und Speichergrößen. Dadurch wird sichtbar, ab welchem Punkt zusätzliche PV- oder Speicherkapazität nur noch vergleichsweise geringe Verbesserungen beim Autarkiegrad bringt.
Das Ziel sollte deshalb nicht automatisch der höchstmögliche Prozentwert sein. Entscheidend ist ein sinnvolles Verhältnis zwischen eigener Stromerzeugung, Stromverbrauch, Speicher und verbleibendem Netzbezug.
