Selbstversorgung mit PV-Strom

Der durchschnittliche jährliche Stromverbrauch eines 4-Personen-Haushaltes liegt bei ca. 4.000 kWh. Geht man von der in der Praxis bewährten Faustregel aus, dass Solarmodule mit einer Leistung von einem kWp ca. 1.000 kWh Solarstrom erzeugen, muss die Anlage auf 4 kWp dimensioniert werden.

Wie viel Dachfläche wird für die PV-Anlage benötigt?

Ein typisches Solarmodul hat eine Fläche von 1,6 m² und eine Leistung von 300 und mehr Wp. Um 4 kWp zu erreichen, werden also 13,3, d.h. 14 Module und damit eine Fläche von ca. 22,5 m² benötigt. Ein Einfamilienhaus hat eine durchschnittliche Dachfläche von 100 m². Geht man von einem Spitzdach aus, bei dem die Dachflächen nach Norden und Süden ausgerichtet sind, sind 50 m² auf dem Dach für die Photovoltaik geeignet. Mit anderen Worten: Die Selbstversorgung des Hauses mit Solarstrom sollte möglich sein.

Im Zuge der sogenannten Sektorenkopplung wird der Strombedarf jedoch deutlich steigen. Um sicher das Auto mit Strom „betanken“ oder die Heizung betreiben zu können, sollte die PV-Anlage so groß wie möglich ausgelegt werden. Solange der Verbrauch noch niedrig ist, kann der überschüssige Strom ins Netz eingespeist oder besser noch gespeichert werden.

Ein Nachteil der Photovoltaik besteht darin, dass die Module nur dann Strom zur Verfügung stellen, wenn die Sonne scheint. Morgens und abends, wenn der Stromverbrauch besonders hoch ist, ist die Ausbeute am geringsten. Ein Stück weit lässt sich dieser Nachteil für den Betreiber der PV-Anlage dadurch ausgleichen, dass überschüssiger Strom ins öffentliche Netz eingespeist und bei Bedarf von dort zugekauft werden kann. Allerdings lohnt sich das ökonomisch nicht, denn die Einspeisevergütung macht etwa nur etwa ein Viertel des Netzstrom-Preises aus. Ganz praktisch fehlen in unserem Stromnetz noch Speicherkapazitäten, auch wenn an dem Thema mittlerweile intensiv geforscht wird.

Wirtschaftlich sinnvoller für den PV-Anlagen-Betreiber ist es, den Solarstrom selbst zu nutzen, d.h. den Eigenverbrauch zu steigern. Dafür gibt es zwei Wege: den Strom dann zu verbrauchen, wenn er erzeugt wird oder ihn zu speichern.

Mit einer intelligenten Energiesteuerung kann überschüssiger Solarstrom Großverbrauchern wie der Heizung, der Wärmepumpe oder dem Elektroauto zur Verfügung gestellt werden. Auch lassen sich Geräte darüber betreiben wie eine Poolpumpe oder eine moderne Waschmaschine. Der Vorteil: Die Hausbewohner müssen nicht anwesend sein, die Lade- und Schaltvorgänge lassen sich zeitgesteuert und abhängig von der zur Verfügung gestellten Leistung steuern. So kann auch der tagsüber der sonst ins Netz eingespeiste Strom im Haus genutzt werden.

Die Speicherung des Solarstroms erfolgt in großen Batterien, so dass die Energie auch abends und nachts zur Verfügung steht, wenn keine Sonne scheint. Ob sich das lohnt, hängt wesentlich von den Investitionskosten in den Akku und seiner Lebensdauer ab. Energetisch ist es auf jeden Fall sinnvoll: So eine Batterie speichert zehnmal mehr Energie, als zu ihrer Herstellung verwendet wurde.

Bereits heute gelingt es Verbrauchern, insbesondere im Sommerhalbjahr, mit ihrem selbst erzeugtem Solarstrom 60 bis 80 Prozent ihres Energiebedarfes zu decken. Eine 100-ige Energieautarkie ist zwar möglich, doch ökonomisch meist nicht sinnvoll. Dafür müsste z.B. eine sehr hohe Speicherkapazität vorgehalten werden, was zusätzliche Kosten verursacht.

Auf längere Sicht ist denkbar, dass auch dem E-Auto eine wachsende Bedeutung als mobiler Stromspeicher zukommt. Daneben gibt es auch Überlegungen, überschüssige Elektroenergie in Form von Wasserstoff zu speichern.