Energiebedarf Einfamilienhauses

Wie die Sonne den Energiebedarf eines Einfamilienhauses (zum Teil) decken kann

Ohne Strom und Wärme wäre es in den eigenen vier Wänden ziemlich unbehaglich. Lampen blieben aus, die Kaffeemaschine und der Computer täten keinen Mucks, und man müsste zumindest in den kalten Monaten frieren. Zustände, die in deutschen Einfamilienhäusern zum Glück nicht denkbar sind. Für die aber häufig teuer bezahlt wird: Die Strompreise in Deutschland beispielsweise gehören schon seit Jahren zu den höchsten in Europa. Die Sonne ist nicht nur eine günstigere, sondern in den meisten Fällen auch eine umweltfreundlichere Alternative. Denn obwohl die regenerativen Energien auf dem Vormarsch sind, kommt der überwiegende Teil des Stroms nach wie vor aus fossilen Quellen wie Braunkohle, Steinkohle oder Erdgas.

Es ist zwar leider (noch) nicht möglich, den gesamten Strom- und Wärmebedarf eines Einfamilienhauses allein aus der Sonne zu decken. Sie kann aber einen großen Beitrag zur Energiedeckung leisten. Blicken wir zunächst auf die Wärme – denn in Privathäusern macht sie 70 bis 90 Prozent des Energieverbrauchs aus.

Wärmebedarf mit Solarthermie decken

Eine Solarthermie-Anlage kann entweder allein zur Warmwasserbereitung oder zusätzlich zur Heizungsunterstützung dienen. Insbesondere in zweitem Fall lohnt es sich, vor einer möglichen Investition zu prüfen, wo gegebenenfalls Wärmeenergie unnötig verlorengeht. Faktoren wie die Beschaffenheit der Fenster, die Dämmung des Gebäudes sowie das Alter des Hauses können dabei eine wichtige Rolle spielen. Ebenso wie natürlich die Heizungsanlage: Es bringt wenig, Solarthermie zur Heizungsunterstützung einzusetzen, wenn die Anlage uralt ist und ineffizient arbeitet. Da ist das Geld manchmal (zunächst) besser in eine neue Heizung angelegt und die Solarthermie erst der zweite Schritt.

Um zu ermitteln, inwieweit Solarthermie bei der Deckung des Wärmebedarfs helfen kann, muss man einige Eckdaten kennen. Dazu zählt der durchschnittliche Energiebedarf eines Hauses pro Quadratmeter. Hierzu gibt es unterschiedliche Ansätze. Das Umweltbundesamt beispielsweise hat ermittelt, dass in Deutschland jährlich rund 130 Kilowattstunden für Raumwärme pro Quadratmeter verbraucht wird. Mit diesem Wärmebedarf kann man rechnen, wenngleich bedacht werden muss, dass die individuellen Werte mitunter bedeutend abweichen können. Etwa, wenn die Bewohner des Einfamilienhauses selten heizen oder jederzeit alle Räume muckelig warm haben wollen. So können besonders energieeffiziente Häuser mit sparsamen Bewohnern weit unter 100 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr benötigen, während alte, schlecht gedämmte Immobilien mit fröstelnden Bewohnern auch bei 300 Kilowattstunden pro Quadratmeter landen können.

Die durchschnittliche Größe eines Einfamilienhauses in Deutschland beträgt rund 135 Quadratmeter. Multipliziert man diesen Wert mit den durchschnittlichen 130 Kilowattstunden, kommt man auf einen Wert von 17.550 Kilowattstunden pro Jahr. Wie viel das kostet, hängt vom Energieträger ab. Geht man von Erdgas und einem Preis von 12 Cent pro Kilowattstunde aus, ergibt das 2.106 Euro.

Hinzurechnen muss man nun noch das Warmwasser. Hier wird mit etwa 600 bis 800 Kilowattstunden pro Jahr pro Person gerechnet, die die Heizung benötigt, um das Wasser zu erwärmen. Geht man von einem Vier-Personen-Haushalt aus, bedeutet das bei einem Mittelwert von 700 Kilowattstunden weitere 2.800 Kilowattstunden an Energiebedarf. Auch dieser schwankt natürlich je nach persönlichem Wasserverbrauch. Bleiben wir bei Erdgas und einem Preis von 12 Cent pro Kilowattstunde, ergeben sich zusätzlich 336 Euro.

Wie viel davon kann man nun mit einer Solarthermie-Anlage umweltfreundlicher und kostengünstiger als im Fremdbezug decken? Auch hier sollte im individuellen Fall von Fachexperten genau nachgerechnet werden, bevor man sich eine Anlage anschafft. Als Faustformel gilt aber: Dient sie allein zur Trinkwassererwärmung, kann die Sonne bis zur Hälfte der benötigten Energie decken. Dient sie zusätzlich zur Heizungsunterstützung, kann bis zu einem Drittel der Heizwärme durch die Anlage geschultert werden. In der Praxis liegen die Werte aber deutlich unter diesen Maximalangaben, man sollte seine Rechengrößen also eher vorsichtig ansetzen. Bei unseren Beispielwerten würde sich eine größtmögliche Ersparnis von 168 Euro beim Warmwasser (50 Prozent von 336 Euro) und 702 Euro bei der Heizungsunterstützung (33 Prozent von 2.106 Euro) ergeben.

Dem stehen Ausgaben gegenüber, zum einen für die Anschaffung. Hier muss berücksichtigt werden, dass Anlagen mit zusätzlicher Heizungsunterstützung mehr Kollektorfläche und einen größeren Warmwasserspeicher benötigen als solche zur ausschließlichen Warmwasserbereitung. Während bei letzteren mit Investitionskosten von bis zu 10.000 Euro gerechnet werden muss, können erstere mit bis zu 15.000 Euro oder mehr zu Buche schlagen. Kombi-Anlagen bringen also höhere Kosten, aber auch eine größere Ersparnis. Hinzu kommen Wartungs- und Betriebskosten. Ist eine Prognose für den individuellen Ertrag einer Anlage erstellt, kann man so auch leicht berechnen, wann sich die Anlage in etwa amortisiert haben wird. Und nicht vergessen: Es gibt einen Joker. Die Solarthermie wird staatlich gefördert. In vielen Fällen schlägt das Pendel dadurch von „lohnt sich vielleicht“ hin zu „lohnt sich sicher“.

Strombedarf mit Photovoltaik decken

Aus Sonnenstrahlen lässt sich nicht nur Wärme, sondern auch Strom gewinnen, was als Photovoltaik bezeichnet wird. Der beste Strom ist zwar immer noch der, der gar nicht erst verbraucht wird. Daher ist es sinnvoll, sich im Haus einmal auf die Suche nach großen Stromfressern mit Einsparpotenzial zu begeben. 100-Watt-Glühbirnen dürften mittlerweile überall der Vergangenheit angehören, aber auch manch alter Kühlschrank oder unnötig laufende Geräte können enorm viel Strom verbrauchen – und der ist in Deutschland teuer. Wer unsicher ist, kann beispielsweise für wenig Geld ein Strommessgerät kaufen. Das wird in der Regel zwischen Steckdose und Gerät geklemmt und gibt schnell Aufschluss, wie groß der Energiehunger ist.

Ganz ohne Strom geht es aber natürlich nirgendwo. Wie viel in einem Einfamilienhaus verbraucht wird, hängt – ähnlich wie bei der Solarthermie – von einigen individuellen Faktoren ab. Dazu zählt etwa die Anzahl der im Haus lebenden Personen, die Anzahl der genutzten Geräte sowie ihre Energieeffizienz. Großen Einfluss auf den Stromverbrauch hat auch das Warmwasser. Wird es über elektrische Warmwasserspeicher oder Durchlauferhitzer bereitgestellt, ist er wesentlich höher als bei der Erzeugung durch Verbrennung in einem Heizkessel. Eine umweltfreundliche Alternative dafür ist natürlich auch die Solarthermie.

Weiß man das alles, verwundert es nicht, dass die gängigen Angaben zum durchschnittlichen Stromverbrauch in einem Einfamilienhaushalt eine sehr große Bandbreite aufweisen. Bei drei Personen geht man von einem Stromverbrauch von 3.000 bis 4.500 Kilowattstunden pro Jahr aus, bei fünf Personen von 4.000 bis 5.500 Kilowattstunden. Bei einem Strompreis von 40 Cent pro Kilowattstunde ergibt das 1.200 bis 1.800 Euro beziehungsweise 1.600 bis 2.200 Euro.

Eine alternative Berechnung des Stromverbrauchs kommt vom Bund der Energieverbraucher. Seine Formel lautet: (Personenzahl x 200 kWh) + (Wohnfläche in Quadratmetern x 9 kWh) + (Anzahl der Geräte im Haushalt x 200 kWh). Bei vier Personen, die ein Einfamilienhaus mit 135 Quadratmetern bewohnen und zehn Geräte in Betrieb haben, ergibt das (4 x 200 kWh) + (135 x 9 kWh) + (10 x 200 kWh). 800 plus 1.215 plus 2.000 kWh ergibt unter dem Strich 4.015 kWh. Bei einem Strompreis von 40 Cent pro Kilowattstunden macht das 1.606 Euro. Wer sein Warmwasser mit Strom aufbereitet, verbraucht im Jahr ungefähr 500 kWh mehr, was zusätzlichen Kosten von 200 Euro entspricht.

Wie viel davon kann man nun mit einer Photovoltaik-Anlage umweltfreundlicher und kostengünstiger als im Fremdbezug decken? Maßgeblich ist der Autarkiegrad: Er gibt an, wie viel Prozent des eigenen Strombedarfs durch eigene Erzeugung gedeckt werden kann. Der Rest muss von Energieversorgern zum Marktpreis zugekauft werden. Eine 100-prozentige Autarkie ist praktisch nicht möglich. Dazu müsste die Anlage beispielsweise auch im Winter so viel Strom produzieren, dass der gesamte Haushalt versorgt ist.

Stattdessen erreichen PV-Anlagen ohne Stromspeicher einen Autarkiegrad von 30 bis 40 Prozent. Mit Stromspeicher kann die Quote auf 60 bis 80 Prozent klettern. Das heißt im ersten Fall, dass immer noch 60 bis 70 Prozent des Strombedarfs von Energieversorgern kommen müssen, im zweiten Fall lediglich noch 20 bis 40 Prozent. Setzt man Stromkosten von 1.600 Euro pro Jahr für ein Einfamilienhaus an, heißt das, dass man im ungünstigen Fall bei einem Autarkiegrad von 30 Prozent immer noch 1.120 der 1.600 Euro für Fremdstrom berappen muss. Im günstigen Fall mit einem Autarkiegrad von 80 Prozent sind es lediglich noch 320 der 1.600 Euro.

Dem stehen auch bei der Photovoltaik Ausgaben gegenüber. Dazu zählen die Anschaffungskosten, die bei einer Anlage ohne Stromspeicher bei einem Einfamilienhaus häufig zwischen 8.000 und 11.000 Euro liegen. Mit Stromspeicher erhöht sich die Summe, je nach dessen Größe, um etwa 5.000 Euro. Die Anlagen amortisieren sich also in der Regel – die Frage ist im individuellen Fall nur, nach wie vielen Jahren. Eine große Unbekannte ist hierbei der Strompreis. Je höher er ist, desto teurer ist der Zukauf und desto eher hat man die Kosten für die Anlage wieder eingespielt. Da in absehbarer Zeit nicht mit drastisch fallenden Strompreisen zu rechnen ist, ist eine Investition in eine Photovoltaik-Anlage in den meisten Fällen zumindest mittel- bis langfristig lohnend. Neben dem finanziellen Aspekt ist für viele Menschen außerdem wichtig, sich möglichst unabhängig von Kapriolen am Energiemarkt zu machen.

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Warum nicht beides – Photovoltaik und Solarthermie?

Viel hilft viel, könnte man meinen. Den Strombedarf bis zu 80 Prozent, dazu den Warmwasserbedarf bis zu 50 Prozent und die Heizwärme bis zu 33 Prozent mit Solarenergie decken, das wäre eine Idealvorstellung mit dem heute technisch Möglichen. Die Idee scheint also naheliegend, sich sowohl eine Solarthermie- als auch eine Photovoltaikanlage anzuschaffen. Die Rechnung geht aber selten auf. Die Technologien sind unterschiedlich. Außerdem haben die meisten Menschen nicht ausreichend Fläche zur Verfügung, um sowohl Solarkollektoren für die Solarthermie als auch Solarmodule für die Photovoltaik zu installieren.

Hinzu kommt, dass zwei Anlagen zu betreiben teurer und komplexer ist, was die Fehleranfälligkeit erhöht. Besser fährt man meist, wenn man sich vorher ausrechnet, mit welcher Technologie die größere Ersparnis bei möglichst geringen Kosten realisierbar ist.

Wer jedoch ein geeignetes Dach mit genügend großer Fläche sein eigen nennt, der kann durchaus auch Solarthermie und Photovoltaikanlage nebeneinander betreiben. Mehr zum Thema Solarthermie oder Photovoltaik – und warum auch sogenannte Hybridkollektoren nicht der Weisheit letzter Schluss sind, lesen Sie hier.

Photovoltaik und Solarthermie: Abgrenzung und Gemeinsamkeiten

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