Energieautarkes Haus Unabhängigkeit muss man sich leisten können

Autark heisst «wirtschaftlich unabhängig» oder «sich selbst genügend». Bei einem Haus bezieht sich das auf die Unabhängigkeit von externen Energiequellen zur Strom- und Wärmeproduktion – alles was im Haus verbraucht wird, wird direkt vor Ort erzeugt. Das heisst auch, dass der Verbrauch nur so hoch sein darf, wie es die Produktion hergibt.

Doch die Energieproduktion ist der einfache Teil, sie zum richtigen Zeitpunkt in ausreichender Menge zum Verbrauch bereitzustellen der Schwierige. Denn die produzierte Energie ist nicht nur begrenzt, die Menge variiert auch je nach Tages- und Jahreszeit. Wie also die Energieproduktion optimieren, sie für die Nacht und den Winter speichern und möglichst ressourcenschonend einsetzen?

Voraussetzungen

Auch wenn es prinzipiell möglich ist (fast) jedes Haus auf Energieautarkie umzurüsten, sollte das bereits in die Bauplanung miteinfliessen. Denn nicht jedes Grundstück und jede Immobilie eignet sich – und nicht alles kann nachgerüstet werden.

So muss das Grundstück zur optimalen Nutzung von Sonnenenergie verschattungsfrei und nach Süden ausgerichtet sein. Zur Nutzung von Geothermie, muss bei der Verwendung von Erdsonden die Bodenbeschaffenheit Tiefenbohrungen zulassen sowie eine Erlaubnis der Gemeinde vorliegen. Ist das nicht der Fall, kommen Erdwärmekollektoren in Frage. Hier braucht man allerdings eine Freifläche, die doppelt so gross wie die zu beheizende Wohnfläche ist.

Sind die Vorrausetzungen an das Grundstück erfüllt, muss auch beim Bau einiges beachtet werden. So sollte das Dach entsprechend der Lage, Klimazone und Sonneneinstrahlung geneigt sein, um die Photovoltaikanlage optimal platzieren zu können. Fenster sollten entsprechend ausgerichtet sein, um die Räume hell zu halten und im Winter durch solare Gewinne Wärmeenergie zu sparen. Zuletzt muss genug Platz für Wärme- und Energiespeicher vorhanden sein.

Umsetzung

Die Wärmeproduktion durch die Erdsonden oder -kollektoren ist zwar relativ unabhängig von der Tages- und Jahreszeit, dennoch sind thermische Langzeitzeitspeicher nötig, um in Zeiten mit wenig Stromproduktion nicht auch noch welchen zur Wärmeproduktion verwenden zu müssen.

Die Stromproduktion über die Photovoltaikanlage sollte möglichst hoch sein, um viel Strom zwischenspeichern zu können. So kann man z. B. zusätzlich zu der Anlage auf dem Dach auch die Fassade mit Photovoltaikelementen aus Dünnschichtzellen ausstatten. Diese sind zwar weniger effizient, produzieren aber auch bei niedrigem Sonnenstand, oder wenn das Dach mit Schnee bedeckt ist, noch Strom.

Der nicht sofort verbrauchte Strom wird in Kurzzeitspeichern, in Form eines Akkus, und Langzeitspeichern, in Form von Wasserstoff, gelagert. Mit dem Akku kommt man durch die Nacht und mit dem Wasserstoff durch den Winter.

Zur Langzeitspeicherung wird der überschüssige Strom mittels eines «Power to Gas» Verfahrens in einem Elektrolyseur in Wasserstoff umgewandelt und in einem Tank gelagert. Übersteigt der Strombedarf im Winter die produzierte Menge, kann der Wasserstoff mit Brennstoffzellen wieder in Strom umgewandelt werden. Sowohl bei der Wasserstoffproduktion als auch bei der Rückwandlung entsteht zusätzlich Wärme, die zur Warmwasserproduktion und zum Heizen genutzt werden kann.

Zuletzt sollten auch energieeffiziente Elektrogeräte und ein intelligentes Energiemanagement, z. B. mittels Smart Home Technologie genutzt werden. Insgesamt heisst es nämlich die Effizienz in allen drei Bereichen, Produktion, Speicherung und Verbrauch, zu steigern.

Die richtige Richtung

Energieautarke Häuser beweisen schon heute, dass man ausschliesslich mit erneuerbaren Energien wohnen kann, ohne sich einschränken zu müssen. Doch ist ihr Bau nicht überall möglich und sie sind wegen der benötigten Anlagen noch sehr teuer. Deshalb sind sie noch nur etwas für Idealisten mit grossem Geldbeutel.

Falls Sie Fragen zum Thema energieautarkes Haus haben, können Sie gerne unseren Energieberater kontaktieren: