Autarkie: Warum 70 Prozent das wirtschaftliche Maximum sind
Autarkie bezeichnet die Fähigkeit, den eigenen Bedarf ohne Zukauf von außen zu decken. Auf das Eigenheim übertragen meint der Begriff fast immer den Autarkiegrad bei Strom, also den Anteil des Verbrauchs, der aus eigener Erzeugung stammt. Realistisch erreichbar sind damit 55 bis 70 Prozent, vollständige Unabhängigkeit dagegen nicht, weil zwischen November und Februar nur rund 12 Prozent des Jahresertrags einer Photovoltaikanlage anfallen.
Was bedeutet Autarkie im Zusammenhang mit dem Eigenheim?
Autarkie beschreibt im Haushalt den Anteil des Energiebedarfs, der ohne Bezug aus öffentlichen Netzen gedeckt wird. Der Begriff stammt aus der Volkswirtschaft und bezeichnet dort die Selbstversorgung einer Volkswirtschaft, im Hausgebrauch wird er auf Strom und zunehmend auch auf Wärme angewendet.
Wichtig ist die Abgrenzung vom Alltagsverständnis. Autarkie im Haushalt bedeutet nicht, dass keine Verbindung zum Netz besteht, sondern dass über das Jahr gerechnet ein bestimmter Anteil des Verbrauchs selbst erzeugt wurde. Der Netzanschluss bleibt in aller Regel bestehen.
Ein Haus ohne Netzanschluss heißt dagegen Inselanlage und stellt einen grundsätzlich anderen Fall dar. Dort muss jede Kilowattstunde zu jeder Stunde selbst bereitstehen, was Speichergrößen und Erzeugungsleistungen erfordert, die um ein Vielfaches über denen eines netzgekoppelten Hauses liegen.
Die Frage, wie hoch der eigene Anteil tatsächlich ist, führt direkt zur Berechnung.
Wie wird der Autarkiegrad berechnet?
Der Autarkiegrad ist der Anteil des Gesamtverbrauchs, der aus eigener Erzeugung gedeckt wird. Er berechnet sich aus der selbst genutzten Strommenge geteilt durch den Gesamtverbrauch und wird in Prozent angegeben.
Ein Haushalt mit 4.500 Kilowattstunden Jahresverbrauch, der davon 2.700 Kilowattstunden aus der eigenen Anlage deckt, erreicht einen Autarkiegrad von 60 Prozent. Die übrigen 1.800 Kilowattstunden stammen aus dem Netz.
Der Wert lässt sich nur über ein volles Jahr sinnvoll bestimmen, weil er im Juli bei über 90 Prozent und im Dezember bei unter 15 Prozent liegt. Monatswerte sind für die Bewertung einer Anlage deshalb wertlos.
Ablesen lässt sich die Größe am Energiemanagementsystem oder über den Bezugszähler. Wer keinen Energiemanager hat, nimmt den Jahresbezug vom Netz und setzt ihn ins Verhältnis zum Gesamtverbrauch, den der Zähler der Anlage und der Bezugszähler zusammen ergeben.
Häufig verwechselt wird der Autarkiegrad mit einer zweiten Kennzahl.
Was unterscheidet Autarkiegrad und Eigenverbrauchsquote?
Der Autarkiegrad misst, welcher Anteil des Verbrauchs aus eigener Erzeugung stammt. Die Eigenverbrauchsquote misst, welcher Anteil der Erzeugung im eigenen Haus bleibt. Beide Werte können weit auseinanderliegen und beschreiben völlig verschiedene Sachverhalte.
| Kennzahl | Formel | Aussage | Typischer Wert mit Speicher |
|---|---|---|---|
| Autarkiegrad | selbst genutzt geteilt durch Verbrauch | Unabhängigkeit vom Netz | 55 bis 70 Prozent |
| Eigenverbrauchsquote | selbst genutzt geteilt durch Erzeugung | Ausnutzung der Anlage | 60 bis 70 Prozent |
Ein Beispiel macht den Unterschied deutlich. Eine sehr große Anlage auf einem Haus mit kleinem Verbrauch erreicht einen hohen Autarkiegrad bei niedriger Eigenverbrauchsquote, weil der größte Teil der Erzeugung eingespeist wird. Eine kleine Anlage auf einem Haus mit hohem Verbrauch erreicht das Gegenteil.
Für die Wirtschaftlichkeit ist die Eigenverbrauchsquote die relevantere Größe, weil sie den Anteil der wertvolleren Kilowattstunden beschreibt. Für das Gefühl von Unabhängigkeit ist es der Autarkiegrad.
Beide Werte lassen sich gezielt beeinflussen.
Wie lässt sich der Autarkiegrad erhöhen?
Der Autarkiegrad steigt durch eine größere Erzeugungsanlage, einen Speicher, die zeitliche Verlagerung von Verbräuchen und die Nutzung von Überschuss für Wärme. Die ersten beiden Maßnahmen kosten Geld, die letzten beiden fast nichts.
Vier Wege führen zu einem höheren Anteil, und ihr Aufwand unterscheidet sich erheblich:
- Verbräuche verlagern: Waschmaschine, Trockner, Spülmaschine und Ladevorgänge in die Mittagsstunden legen. Bringt 5 bis 12 Prozentpunkte, kostet nichts außer einer Zeitschaltuhr.
- Heizstab im Warmwasserspeicher: Setzt Überschuss in Wärme um und nimmt 2 bis 3 Kilowattstunden täglich auf. Kosten 400 bis 900 Euro.
- Batteriespeicher: Verschiebt Strom vom Tag in die Nacht und hebt den Autarkiegrad von rund 30 auf 55 bis 65 Prozent. Kosten 600 bis 900 Euro je Kilowattstunde.
- Anlage vergrößern: Wirkt vor allem in der Übergangszeit, im Hochwinter dagegen kaum, weil dann die Einstrahlung fehlt.
Die Reihenfolge ist dabei keine Empfehlung, sondern eine Rangfolge nach Kosten je gewonnenem Prozentpunkt. Wer mit der Verlagerung beginnt, holt die günstigsten Punkte zuerst.
Wie stark ein Speicher den Autarkiegrad tatsächlich verschiebt und ab welcher Größe der Zusatznutzen abflacht, ist im Beitrag zur Photovoltaikanlage mit Speicher mit Zahlen hinterlegt.
Ab einem bestimmten Punkt kehrt sich die Rechnung allerdings um.
Warum ist vollständige Autarkie unwirtschaftlich?
Vollständige Autarkie scheitert am saisonalen Verlauf der Solarstrahlung. Zwischen November und Februar erzeugt eine Photovoltaikanlage in Deutschland nur etwa 12 Prozent ihres Jahresertrags, während der Verbrauch in diesen Monaten eher steigt als fällt.
Um diese Lücke zu schließen, müsste Energie vom Sommer in den Winter verschoben werden. Ein Batteriespeicher dafür läge bei mehreren Hundert Kilowattstunden Kapazität und kostete ein Vielfaches des Hauswerts, abgesehen davon, dass er zwölfmal im Jahr statt 280-mal zyklisiert würde.
Wasserstoffspeicher lösen das Problem technisch, arbeiten aber mit einem Gesamtwirkungsgrad von 25 bis 35 Prozent und kosten für ein Einfamilienhaus 40.000 Euro und mehr. Drei Viertel der eingesetzten Energie gehen bei Umwandlung und Rückverstromung verloren.
Rechenbeispiel
Einfamilienhaus mit 4.500 Kilowattstunden Verbrauch und 10-Kilowatt-Peak-Anlage. Der Schritt von 30 auf 60 Prozent Autarkie kostet mit einem 10-Kilowattstunden-Speicher rund 6.000 Euro, also 200 Euro je Prozentpunkt. Der Schritt von 60 auf 75 Prozent erfordert eine Verdopplung der Speicherkapazität und kostet weitere 6.000 Euro, also 400 Euro je Prozentpunkt. Der Schritt von 75 auf 90 Prozent ist mit Batteriespeichern praktisch nicht darstellbar.
Die Kurve steigt also nicht linear, sondern wird mit jedem Prozentpunkt steiler. Genau dieser Verlauf macht einen Autarkiegrad zwischen 55 und 70 Prozent zum wirtschaftlichen Optimum.
Welche Rolle spielt Wärme bei der Autarkie?
Bei Häusern mit Wärmepumpe verschiebt sich die Rechnung, weil der Wärmebedarf den Stromverbrauch verdoppeln bis verdreifachen kann und genau dann anfällt, wenn die Anlage am wenigsten liefert. Der Autarkiegrad sinkt dadurch, obwohl die absolute Eigenerzeugung gleich bleibt.
Ein Haushalt mit 4.500 Kilowattstunden Haushaltsstrom erreicht mit Anlage und Speicher rund 60 Prozent Autarkie. Kommen 5.000 Kilowattstunden für die Wärmepumpe hinzu, sinkt der Wert auf 35 bis 45 Prozent, weil der Zusatzbedarf überwiegend im Winter entsteht.
Dieser Effekt ist kein Argument gegen die Wärmepumpe, sondern gegen die Kennzahl als Bewertungsmaßstab. Absolut betrachtet spart das Haus mit Wärmepumpe und Photovoltaik deutlich mehr Energiekosten, auch wenn der Autarkiegrad niedriger ausfällt.
Für die Bewertung einer Anlage ist deshalb die Jahresrechnung in Euro aussagekräftiger als der Prozentwert. Wie sich beide Anlagen gemeinsam rechnen, steht im Beitrag zur Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaik.