Die wichtigsten Gradmesser für die Effizienz von PV-Anlagen: Autarkiegrad und Eigenverbrauchsquote
Für viele Hausbesitzer und Hausbauer, die eine vorausschauende und clevere Projektplanung einschlagen wollen, kommen Photovoltaikinstallationen vor Allem aufgrund eines ganz bestimmten Nutzungsaspektes in Betracht: Photovoltaikanlagen werden weitläufig als äußerst autarkiestark gerühmt. Je höher der Autarkiegrad eines Energieerwirtschaftungssystems oder eines Gebäudes im Allgemeinen in Bezug auf sein Energiemanagement ist, desto mehr kann man mit ihm eigenständig Energie generieren und verbrauchen. Rückgekoppelt heißt das, dass die Abhängigkeiten zu externen Versorgern sinken – im Prinzip eine grandiose Vorstellung.
Doch wie hoch ist der Autarkiegrad einer Photovoltaikanlage wirklich und kann man mit ihr weitestgehend oder sogar vollständig zum Eigenversorger in Sachen Energieerwirtschaftung konvertieren ohne zusätzlich Strom aus dem öffentlichen Netz gegen Entgelt beziehen zu müssen?
Der Unterschied zwischen Autarkiegrad und Eigenverbrauchsquote
Der Autarkiegrad lässt sich simpel berechnen: Man teilt einfach den Strom eines Jahres, der von der Photovoltaikanlage erzeugt worden ist durch den Gesamtstromverbrauch des selben Jahres. Dann erhalten Sie, angegeben in Prozent, den Autarkiegrad Ihrer PV-Anlage (für ein bestimmtes Kalenderjahr). Diese Kennzahl drückt demgemäß aus, welcher Anteil (in %) des jährlichen Stromverbrauchs über die Gesamtleistung Ihrer Anlage gedeckt wird. Man kann ihn im Prinzip als Potenzialmesser bzw. Orientierungswert für die nächsten Jahre verstehen.
Für gewöhnlich beträgt der Autarkiegrad einer PV-Anlage ohne Speicher zwischen 30 und 40%. Wer zusätzlich einen Stromspeicher installiert hat und aufmerksam seine Verbrauche über Smart-Home-Technik koordiniert, darf sich sogar über Autarkiegradwerte freuen, die doppelt so hoch sind (70 bis 80%). Optimierungen lassen sich auch ohne Stromspeicher erreichen, wenn bspw. verbrauchsintensive Haushaltsgeräte während sonnenintensiver Phasen in Betrieb genommen werden, also zu Zeiten, wo ohnehin ständig neue Energie nachfließt (mittags und nachmittags).
Zu unterscheiden ist der Autarkiegrad von der Eigenverbrauchquote (nicht selten auch „Eigenverbrauchsrate“ genannt) die zum Ausdruck bringt, wie viel Prozent des erzeugten PV-Stroms auch im eigenen Haushalt verbleibt, indem er dort verbraucht oder im Stromspeicher zwischengelagert wird. Der Rest wird entweder über den Einspeisezähler an den öffentlichen Stromversorger verkauft oder verfällt, wenn kein Stromspeicher installiert ist.
Beispielrechnung für den Autarkiegrad
Beide Kennzahlen lassen sich anhand verständlicher und realistischer Rechenbeispiele verdeutlichen. Dazu nehmen wir folgendes Szenario an:
Ein Vierpersonenhaushalt betreibt auf dem Dach eine Photovoltaik-Anlage, die 7.500 kWh Strom im Jahr erzeugt. Selbst verbraucht der Haushalt insgesamt 6.500 kWh im Jahr an Strom. Einen Speicher haben sie nicht zusätzlich eingerichtet, dadurch geht ein nicht zu vernachlässigender Anteil der erzeugten Energie verloren oder wird ins öffentliche Stromnetz eingespeist: insgesamt sind es 5.000 kWh.
jährliche Gesamtstromerzeugung durch PV: 7.500 kWh
jährlicher Gesamtstromverbrauch: 6.500 kWh
jährlicher Eigenverbrauch: 7.500 – 5.000 kWh = 2.500 kWh
(Eigenverbrauch (a) / Gesamtstromverbrauch (a)) x 100 = Autarkiegrad (%)
Beispiel:
(2.500 kWh / 6.500 kWh) x 100 = 38,46 %
Beispielrechnung für die Eigenverbrauchsquote
(Eigenverbrauch (a) / Gesamtstromerzeugung (a)) x 100 = Eigenverbrauchsquote (%)
Beispiel:
(2.500 kWh / 7.500 kWh) x 100 = 33,33 %
Die Wirtschaftllichkeit großer und kleiner Anlagen
Im Regelfall erzielen kleinere Photovoltaik-Anlagen einen hohen Eigenverbrauchsanteil, aber einen geringeren Autarkiegrad. Dieses Verhältnis ist darauf zurückzuführen, dass kleinere Anlagen weniger Energie erzeugen, die dann in den Haushalten erschöpfender genutzt wird. Verschwendung sollte man sich in diesem Fall nicht leisten. Demgegenüber muss mehr Energie vom Stromnetz bezogen werden, um den Gesamtbedarf des jeweiligen Haushalts ausreichend decken zu können.
Bei großen Photovoltaikanlagen verhält es sich genau anders herum: Nicht immer können die größeren Energiereserven sofort vollständig genutzt oder zwischengespeichert werden, sodass einige Energie verfällt oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Wenn allerdings Ruhephasen oder Zeiten geringeren Bedarfs eintreten, kann die zwischengespeicherte Energie wieder in größeren Dimensionen abgerufen werden. Zukäufe vom Netzbetreiber fallen in dieser Konstellation deutlich geringer aus.
Ist eine vollständige Autarkie grundlegend möglich?
Als Privathaushalt eine vollständige Autarkie mit der eigenen PV-Anlage einzufahren, ist meist illusorisch, da Stromverbrauche in der Regel genau dann am intensivsten ausfallen, wenn die Photovoltaikanlage nicht die beste Leistung erbringen kann. Dies ist besonders im Herbst und Winter der Fall, oder, auf den einzelnen Tag heruntergebrochen, in den Morgen- und Abendstunden. In der Theorie ist eine Vollautarkie prinzipiell nur dann möglich, wenn man eine enorme Übererzeugung mit seiner PV-Anlage produzieren kann. Das geht nur dann, wenn man ein überdurchschnittlich großes Dach komplett mit PV-Modulen der höchsten Wirkungsgrade und Nennleistungen eindeckt. Das ist jedoch nicht wirtschaftlich, weil die Anschaffungs-, Installations- und Wartungskosten dann in keinem Verhältnis mehr zum wirklichen Verbrauch stehen. Zusätzlich hätte man dann zwar immer Energie auf Abruf, aber man verschenkt durch diesen Überschuss auch sehr viel davon.
Abgesehen von der Ausnutzung der oben erwähnten Hochleistungsphasen, kann man den Autarkiegrad seiner PV-Anlage weiterhin steigern, wenn man den gewonnen PV-Strom nicht nur zur Hausstromversorgung nutzt, sondern auch zur Wärmeversorgung, indem man ihn mit einer Wärmepumpe verknüpft.
Fazit
Vor dem Hintergrund stetig fallender Einspeisevergütungen und parallel steigender Strompreise ist es attraktiv geworden, den selbst generierten Solarstrom so hochanteilig wie nur möglich für den Eigenbedarf zu nutzen. Größere Anlagen gehen oftmals mit höheren Autarkiegraden, aber auch mit höheren Einstiegskosten einher – besonders dann, wenn Stromspeicher und Smart Home Geräte als Zusatztechnik genutzt werden.
Am Ende liegt es an den eigenen Verbrauchskonventionen, welches Modell den wirtschaftlichsten Weg einschlägt. Beim Vorhandensein eines größeren Budgets sollte man jedoch NICHT der Devise „Weniger ist mehr!“ folgen. Lieber etwas ohnehin schon kostenlosen Strom verschenken, als dauernd teuren Strom nachkaufen zu müssen.
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Photovoltaik-Anlagen können in verschiedenen Einspeisemodi betrieben werden. Je nach Nutzungsverhalten und Strombedarf kommt für Sie ein bestimmter Modus in Frage.
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Wenn Sie Smart Home Technik in Ihrem Haus installieren, können Sie erzeugte Leistungen zielgerichtet bestimmten Geräten zuweisen. Somit verschenken Sie viel weniger PV-Strom.
