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Autarke Stromversorgung

Ein Interview mit Dipl.-Ing. P. Maier

Für zukünftige Krisenszenarien ist für viele Menschen die Frage interessant, wie man sich vor längerfristigen Stromausfällen schützen kann. Sie haben in diesem Thema bereits umfangreiche praktische Erfahrungen sammeln können. Können Sie kurz schildern, wie es dazu gekommen ist ?

Ich hatte ein Haus auf dem Land in einer Ferienhaus-Siedlung gekauft, die noch nicht erschlossen war und dort auch zeitweise gewohnt. Durch den Um- und Ausbau konnte ich einige Erfahrungen im Bereich Autarkie gewinnen.


Welche Komponenten zur Stromerzeugung haben Sie verwendet ?

Im wesentlichen Solar- und Stromaggregate, ich habe aber auch mit vielen anderen Möglichkeiten experimentiert. Im Solarbereich habe ich verschiedene Anlagen zusammengeschaltet, ca. 300W in Süd- und Südwest Ausrichtung. Eigentlich sollte man meinen, dies ist bei weitem nicht genug; aber wenn man sich darauf einstellt reicht es für vollen Komfort.
Für die Speicherung und Pufferung der gewonnenen Leistung wurden Solarbatterien verwendet, etwa 2000Ah bei 12V. Es wurde darauf geachtet, dass die Batterien möglichst immer im oberen Ladebereich bleiben und sie wurden im Zweifelsfall mit einem Generator nachgeladen. Somit kann eine sehr lange Lebensdauer der Gesamtanlage angenommen werden.


Worauf sollte man bei der Einrichtung eine Solaranlage achten ? Wie wirken sich die Jahreszeiten hier aus ?

Die Solaranlagen habe ich als völlig problemlos und sehr robust erfahren. Das Zusammenspiel von unterschiedlichsten Komponenten und Anlageteilen hat eigentlich immer sofort funktioniert. Als Dipl.-Ing. im technischen Bereich war ich möglicherweise aber etwas vorbelastet.
Da im Sommer eher zu viel Energie gewonnen wird, bietet sich natürlich an, die Solaranlage für niedrigere Sonnenstände zu optimieren.


Welche Empfehlungen geben Sie bezüglich Notstromaggregaten ?

Ich habe verschiedene Systeme ausprobiert, das einzige vernünftig nutzbare im privaten Bereich sind die EU-Modelle von Honda mit Invertertechnologie. Wir sprechen hier von einem Leistungsbereich bis 3kW. Das ist erst mal nicht viel (ich habe eigentlich hauptsächlich mit dem 1kW Modell gearbeitet), aber wenn man sich auf die besondere Energiesituation einstellt, ist selbst das 1kW schon im oberen Bereich. Für energiehungrige Gartengeräte ist dies natürlich grenzwertig. Hier empfehlen sich Geräte mit eigenem Benzinmotor oder es kann hier auch ein anderer, leistungsfähigerer Generator zum Einsatz kommen.

Das Problem der „normalen“ (billigen) Generatoren ist, dass sie immer auf voller Leistung laufen. Dies ist zum einen sehr laut und zum anderen ist auch ein 5 Liter Tank schnell leer. Das tut dann schon weh, wenn man die Energieverschwendung sieht, weil man z.B. nur den Rasenmäher reinigt und trotzdem der Verbrauch am Anschlag ist. Das 1kW Inverteraggregat läuft mit seinem 1,5l Tank und geringer Belastung locker den ganzen Arbeitstag. Wenn er vernünftig platziert ist (es gibt die Modelle auch mit Abgasschlauch), ist er kaum noch hörbar.


Wie haben Sie die Beleuchtung realisiert und welche Empfehlungen geben Sie hierfür ?

Zur Beleuchtung gab es am Anfang nur Gasleuchten. Ich hatte dann erst einmal eine Benzinleuchte (100W) installiert – da kommen einem die Tränen weil man plötzlich mehr als nur ein paar Schatten sieht :). Aber die Handhabung ist eigentlich nur im Notfall oder in besonderen Situationen zu rechtfertigen. Ich habe das Haus doppelt mit 220V und 12V elektrifiziert. Sämtliche Beleuchtung wurde mit 12V ausgeführt und im wesentlichen mit Energiesparlampen betrieben. Diese gibt es auch in der Ausführung für E27 Fassungen, d.h. man kann keinen Unterschied zu einer konventionellen Beleuchtung feststellen. Heute würde man natürlich mit LED Lampen einen noch geringeren Verbrauch erreichen können. Im generellen lässt sich wohl sagen, dass man mit Beleuchtung alleine eine Solaranlage kaum ausreizen kann. Halbwegs intelligent geplant ist die Beleuchtung eines Hauses mit einer Solar-Insel-Anlage selbst ohne jeden Abstrich vom Komfort einfach möglich.


Welche anderen elektrischen Verbraucher haben Sie betrieben und wo sind die Grenzen gewesen ?

Ein wesentlicher weiterer Verbraucher war der Kühlschrank. Dies ist aber kein Problem, da dieser im wesentlichen im Sommer die meiste Leistung benötigt – wenn sowieso mehr als genug Leistung von der Solaranlage zur Verfügung gestellt wird. Ein Kühlschrank arbeitet in diesem Sinne immer gut mit einer Solaranlage zusammen, da sein Verbrauchspeak auch immer mit dem Leistungspeak der Anlage zusammenfällt.

Über einen 2-kW Wechselrichter habe ich die komplette 220V Installation realisiert. Das ist noch Bastelbedarfsgröße; d.h. wir reden immer noch über Anlagen die unterhalb vom professionellen Bereich liegen – Selbstbau Hobby Bereich. Mit genug Geld lässt sich im professionellen Bereich natürlich auch eine Umgebung schaffen, die von der Anwendung nicht mehr vom Stadtnetz unterscheidbar ist. Dann braucht man sich nicht mehr um Rasierer oder ähnliche Kleinverbraucher weiter zu kümmern.

Ich habe damit aber auch einen Fön und eine (kleine) Waschmaschine betrieben. Hier muss man dann allerdings schon aufpassen und die Anlage verstehen und beobachten, wenn man sie nicht kaputt machen will. Das heisst: es ist dann schon bequem, aber wenn es nicht gerade ein Hochsommertag ist, müssen dann bald mit dem Generator die Batterien nachgeladen werden.

Bei der Waschmaschine muss man darauf achten, dass es die Möglichkeit gibt, das warme Wasser getrennt anzuschließen. Generell gilt: Wenn man mit Strom heizen will, bringt es früher oder später die Batterien um. Einen Film mit dem Beamer zu schauen hat aber immer geklappt.


Haben Sie neben Solartechnik auch Empfehlungen zu anderen Stromerzeuger wie Windrädern ?

Es gibt mittlerweile auch sinnvolle Kleinwindräder (Conrad), diese würde ich wenn immer möglich in die Anlage einbinden. Der Vorteil ist, dass ein Windrad auch nachts oder im Herbst und Frühling wenn die Solaranlage weniger Leistung bringt einen Beitrag zur Energiestabilisierung liefert.


Worauf ist nach Ihrer Erfahrung bei dem Kauf Kleingeräten wie Taschenlampen, (Solar)-Ladegeräten, Akkus, etc. zu achten ?

Nach meiner Auffassung kann man nicht wirklich Geld sparen. Man bekommt was man bezahlt – eine billige Leuchte ist auch weniger wert. Ich würde auf jeden Fall einen soliden Ansatz empfehlen, d.h. lieber eine Nummer kleiner aber dafür eine bessere Qualität wählen. Dies um so mehr, wenn man nicht der 100% Experte auf dem jeweiligen Gebiet ist. Was hilft mir die größere Batterie/Akku, wenn ich sie gleich gehimmelt habe? - weil z.B. am Tiefendladeschutz gespart wurde. Wenn ich genau weiß, was ich mache, kann es natürlich auch gut gehen.

Bei Taschenlampen gibt es in jüngster Zeit einige interessante Entwicklungen. LED Lampen im Schlüsselanhänger Format haben die Leuchtstärke eines Autoscheinwerfers, größere Modelle können mit einem Xenon Fernlicht mithalten. Das sind aber keine Pfennig-Produkte, sondern Hi-Tech kostet hier auch noch etwas Geld. Um Kleinbatterien zu laden kann ich den MH-C808M empfehlen, wenn man wirklich Akkus nutzt, hat sich diese Investition schnell bezahlt gemacht. Das Top-Gerät am Markt.


Sie haben auch Erfahrungen mit einem Blockheizkraftwerk. Können Sie kurz die Funktionsweise und den Einsatzbereich erläutern ?

Das kleinste BHKW ist schon der Generator im Keller mit Abgasschlauch. Die Abwärme lässt sich vielleicht nicht so einfach ins Wohnzimmer bringen, aber verloren ist sie auch nicht – sondern bleibt im Haus. Das ist auch schon der ganze Trick – bei der Stromerzeugung wird ein großer Teil der Energie in Wärme umgewandelt. Normal (im Atomkraftwerk beispielsweise die Kühltürme) stört diese Prozesswärme und muss abgeführt werden. Die Energiebilanz lässt sich entsprechend verbessern, wenn diese Wärme sinnvoll genutzt werden kann. Dies macht ein BHKW – es funktioniert auf der Wärmeseite wie eine Heizung und erreicht dadurch konkurrenzlose Energieeffizienz. Die Zusatzkosten halten sich im Rahmen, weil ein Kühlkreislauf sowieso benötigt wird.

Wo immer Strom und Wärme benötigt wird, ist ein BHKW die richtige Wahl. Im Haushalt setzt es sich meist deswegen nicht durch, weil dort im wesentlichen Wärme benötigt wird – und im Vergleich zu einem Ofen ist der zusätzliche Stromerzeugungteil (Generator) einfach zu teuer. Dazu kommt: betriebswirtschaftlich müsste der Generator so viel wie möglich laufen, in einem normalen Haushalt wird aber nur im Winter entsprechende Wärme benötigt; so hätte ich einen Generator, der die meiste Zeit nur rumsteht und kein Geld verdient. Entsprechend sind Förderungen auch so ausgelegt, dass Sie einen fast Dauerbetrieb erzwingen – etwas das in einem Haushalt kaum erreicht wird.

Der DACHS (http://www.dachsheizung.de) hat hier ein Konzept entwickelt, was für manchen in Frage kommen könnte, da er für Privathaushalte gedacht ist. Es gibt Ihn auch mit Notstromfunktion, d.h. man kann sein Haus weiter mit Strom versorgen, wenn das Stadtnetz ausgefallen ist. Dieser ist im wesentlichen auf ein Betrieb mit Gas ausgerichtet, das ist am saubersten und wird zur Zeit auch am stärksten gefördert. Persönlich ziehe ich allerdings einen Betrieb mit Öl vor. In einem Krisenszenario ist es einfach die robustere Technologie. Hier sind die Wartungszyklen zwar höher, aber einen Ölwechsel oder Ölfilter bekommt man selber hin und man ist nicht auf den Wartungsdienst angewiesen.

Auch halte ich die Lieferkette von Öl für viel später gefährdet als eine Gasversorgung. Momentan betreiben wir in einem Objekt ein BHKW von KWE welches ursprünglich für den Betrieb mit Pflanzenöl konzipiert ist. Ausschlag für die Entscheidung gab auch, dass dies so ziemlich die einzige Firma ist, die eine unterbrechungsfreie Umschaltung auf die Notstromfunktion realisiert hat. Die Idee ist, dass ein robustes Konzept wichtiger ist, als den letzten Pfennig Förderung auszureizen und dann ein System zu haben, welches möglicherweise beim ersten Problem nicht mehr gewartet werden kann.


Mit welchem groben Kostenrahmen muss man bei einem BHKW rechnen, wie ist der Kraftstoffverbrauch und ab welcher Objektgröße lohnt sich so etwas ?

Hier gibt es auch keine Zauberei, ich bekomme was ich bezahle. Einen Dachs bekommt man wohl so ab EUR 5.000,- gebraucht, wenn ich Notstromfunktion brauche fangen die Systeme so um die 10 TEUR an. Der Verbrauch entspricht in etwa der Heizleistung, d.h wenn ich ein 5kW Heizung habe wird der Verbrauch beim ersetzten der Heizung durch ein BHKW in etwa gleich bleiben. Ich bekomme dann nur die elektrische Leistung dazu „geschenkt“.

Wenn es geschickt und mit entsprechender Optimierung darauf geplant ist, kann man fast umsonst heizen, d.h. Förderung und Stromverkauf (allerdings ohne Abschreibung und Wartung) bezahlen die Primärenergie-Rechnung (Öl, Gas,...), die Wärme bekommt man „umsonst“. Es wird bei der Förderung allerdings auch genau geschaut, dass die Wärme benötigt wird. Und genau hier liegt auch die kritische Größe bei der Berechnung eines BHKW. Man muss schauen, welche Wärmemenge immer benötigt wird. Liegt dies über etwas 5kW macht ein BHKW wirklich Sinn. Aber wer braucht dies schon im Sommer? Und wenn man die noch viel ökonomischeren Solarpanels zur Warmwasser Erwärmung im Sommer verwendet, ist es das wirtschaftliche aus für ein BHKW. Ausführliche Informationen zum Thema BHKW gibt es auf der Seite KWK-Infozentrum.info.


Können Sie noch eigene „Lessons learned“ Empfehlungen in obigen Bereichen oder auch allgemein geben, damit der Leser eventuell Fehler oder Schwierigkeiten direkt vermeiden kann ?

Um Geld zu sparen wird eine solche Autarkie nicht wirklich funktionieren. Wenn das ein Ziel ist, sollte man davon Abstand nehmen. Die laufenden Kosten können zwar extrem niedrig sein, aber ob wirklich eine Amortisierung erlebt wird, liegt wohl im Einzelfall.

Man kann allerdings ohne allzu großen Aufwand sehr viel an Autarkie erreichen und im Ernstfall ähnlich komfortabel weiterleben wie heute. Mit erstaunlich geringem finanziellem Aufwand ist hier schon viel machbar.

Sparen sollte man auch nicht an der Dimensionierung der Batterien für eine Solaranlage.


Vielen Dank Herr Maier für Ihre Ausführungen und Tipps.

 

 

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