Autarkiegrad: Die eine Kennzahl und ihre Grenzen

Was bedeutet der Autarkiegrad?

Der Autarkiegrad gibt an, welcher Anteil des gesamten Stromverbrauchs aus eigener Erzeugung gedeckt wird. Er berechnet sich aus der selbst genutzten Strommenge geteilt durch den Gesamtverbrauch, angegeben in Prozent, gemessen über ein volles Jahr.

Zum Nachrechnen genügt die Jahresabrechnung. Wo 1.800 Kilowattstunden als Netzbezug stehen und das Haus insgesamt 4.500 verbraucht, kamen 2.700 vom eigenen Dach. Das entspricht 60 Prozent, also drei von fünf verbrauchten Kilowattstunden.

Der Wert lässt sich nur über zwölf Monate sinnvoll bestimmen. Im Juli liegt er über 90 Prozent, im Dezember unter 15. Monatswerte taugen deshalb nicht zur Bewertung einer Anlage.

Wichtig ist auch, was der Begriff nicht bedeutet: keine Trennung vom Netz. Der Anschluss bleibt bestehen, der Autarkiegrad beschreibt nur einen Jahresanteil.

Die zweite Kennzahl klingt ähnlich und misst etwas anderes.

Worin unterscheidet sich der Autarkiegrad von der Eigenverbrauchsquote?

Beide Kennzahlen arbeiten mit derselben selbst genutzten Strommenge, nur mit einer anderen Bezugsgröße darunter. Beim Autarkiegrad steht der Verbrauch im Nenner, bei der Eigenverbrauchsquote die Erzeugung. Die erste Zahl beantwortet deshalb, wie viel Netzstrom entfällt, die zweite, wie viel vom Dach im Haus bleibt.

Wie weit die beiden Werte auseinanderfallen, entscheidet das Verhältnis von Modulfläche und Haushaltsgröße. Viel Dachfläche über einem sparsamen Haushalt treibt den Autarkiegrad nach oben und drückt die Eigenverbrauchsquote, weil der Überschuss ins Netz abfließt. Wenig Dachfläche über einem stromhungrigen Haushalt kippt das Verhältnis in die andere Richtung.

Für die Wirtschaftlichkeit ist die Eigenverbrauchsquote aussagekräftiger, weil selbst genutzter Strom rund 32 Cent wert ist und eingespeister nur 7,78. Für das Gefühl von Unabhängigkeit zählt der Autarkiegrad.

Aus dem Jahresverlauf ergibt sich, was überhaupt erreichbar ist.

Welcher Autarkiegrad ist realistisch?

Ohne Speicher erreicht ein Einfamilienhaus rund 30 Prozent, mit einem Speicher von 8 bis 12 Kilowattstunden 55 bis 70 Prozent. Werte über 75 Prozent sind mit Batteriespeichern praktisch nicht darstellbar, weil im Winter die Erzeugung fehlt.

Der Grund liegt im Jahresverlauf der Einstrahlung. Zwischen Mai und August fallen rund 60 Prozent des Jahresertrags an, zwischen November und Februar etwa 12 Prozent. Der Verbrauch verteilt sich dagegen gleichmäßiger.

Eine Batterie überbrückt Stunden, keine Monate. Was mittags hineingeht, ist am Abend wieder heraus, und der Tagesertrag einer 10-Kilowatt-Peak-Anlage bleibt im Dezember oft unter 5 Kilowattstunden. Die Batterie bleibt dann halb leer, gleichgültig wie groß sie gewählt wurde.

Für den saisonalen Ausgleich wären Speichergrößen im Bereich mehrerer Hundert Kilowattstunden nötig. Das scheidet technisch und wirtschaftlich aus.

Wer den Wert anheben will, hat vier Möglichkeiten mit sehr unterschiedlichem Preis.

Welche Maßnahmen heben den Autarkiegrad eines Haushalts an?

Zu einem höheren Anteil führen vier Wege: Verbräuche in die Mittagsstunden verlagern, Überschuss in Warmwasser umwandeln, einen Batteriespeicher ergänzen und die Anlage vergrößern. Der erste kostet nichts, der letzte wirkt im Winter kaum.

• Verbräuche verlagern: Waschmaschine, Trockner, Spülmaschine und Ladevorgänge über Zeitschaltung auf die Mittagszeit legen. Bringt 5 bis 12 Prozentpunkte, kostet eine Zeitschaltuhr.
• Heizstab im Warmwasserspeicher: Nimmt täglich 2 bis 3 Kilowattstunden Überschuss ab und macht daraus warmes Wasser, etwa eine Badewanne voll. Kosten 400 bis 900 Euro.
• Batteriespeicher: Hebt den Autarkiegrad von rund 30 auf 55 bis 65 Prozent. Kosten 600 bis 900 Euro je Kilowattstunde nutzbarer Kapazität.
• Anlage vergrößern: Wirkt in der Übergangszeit, im Hochwinter kaum, weil dann die Einstrahlung fehlt und nicht die Modulfläche.

Sortiert sind die vier Wege nach dem Preis je gewonnenem Prozentpunkt. Am billigsten bleiben die Punkte, die allein durch eine andere Einschaltzeit entstehen.

Der Heizstab ist die wirksamste Einzelmaßnahme im Verhältnis zum Preis. Er nimmt im Sommer zuverlässig Überschuss auf, der sonst für 7,78 Cent ins Netz ginge.

Die Rechnung dahinter lässt sich in Zahlen fassen.

Wie teuer wird jeder weitere Prozentpunkt?

Rund 6.000 Euro für einen Speicher mit 10 Kilowattstunden heben den Anteil von 30 auf 60 Prozent, also 200 Euro je Prozentpunkt. Die nächsten 15 Punkte bis 75 Prozent kosten noch einmal 6.000 Euro, weil die Kapazität dafür verdoppelt werden muss. Je Punkt sind es dann 400 Euro.

Der Preis je Punkt wächst also schneller als der Anteil selbst. Zwischen 55 und 70 Prozent liegt deshalb das wirtschaftliche Optimum, jenseits davon wird jeder weitere Punkt zum Luxus.

Wasserstoff als Saisonspeicher ist technisch gelöst und wirtschaftlich nicht. Der Gesamtwirkungsgrad liegt bei 25 bis 35 Prozent, die Anlage für ein Einfamilienhaus bei 40.000 Euro und mehr. Von vier eingesetzten Kilowattstunden kommt eine wieder aus der Steckdose, drei verschwinden bei Umwandlung und Rückverstromung.

Zur Einordnung: Für den Betrag, der 75 statt 60 Prozent Autarkie bringt, ließe sich der gesamte Netzstrombezug eines Einfamilienhauses über rund vier Jahre bezahlen.

Was bedeutet das bei einer Wärmepumpe im Haus?

Mit einer Wärmepumpe sinkt der Autarkiegrad, obwohl die absolute Eigenerzeugung gleich bleibt. Der Wärmebedarf verdoppelt bis verdreifacht den Stromverbrauch und fällt genau dann an, wenn die Anlage am wenigsten liefert.

Bei 4.500 Kilowattstunden reinem Haushaltsstrom bleiben Anlage und Speicher bei rund 60 Prozent. Steigt der Jahresverbrauch durch die Wärmepumpe um 5.000 Kilowattstunden, rutscht der Anteil auf 35 bis 45 Prozent.

Das ist kein Argument gegen die Wärmepumpe, sondern gegen die Kennzahl als alleinigen Maßstab. Unter dem Strich sinken die Energiekosten des Hauses mit beiden Anlagen deutlich stärker, während der Prozentwert fällt.

Für die Bewertung einer Anlage ist deshalb die Jahresrechnung in Euro aussagekräftiger als der Autarkiegrad. In Gewerbebetrieben liegt der Wert übrigens regelmäßig höher, weil dort der Verbrauch tagsüber anfällt und damit zur Erzeugung passt. Welche Rolle das bei der Planung spielt, behandelt der Beitrag zum ökologischen Gewerbebau.