Das deutsche Baurecht sieht keine Möglichkeit vor, mit Photovoltaik komplett autark zu werden. Eine hohe Autarkie ist zwar möglich, aber sehr, sehr teuer. Bedenken Sie, dass eine Photovoltaikanlage in sonnigen Zeiten Strom überproduziert. Diese Phasen machen übers Jahr gerechnet +/- 1.700 Sonnenstunden aus, was weniger als 20% der gesamten Zeit ist. 80% der Zeit – nachts, im Winter, an wolkigen Tagen, in den frühen Morgen- und späten Abendstunden – produziert Photovoltaik weniger oder gar keinen Strom. Schlechte Chancen also, um sich mit Photovoltaik komplett autark zu machen.

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INHALTSVERZEICHNIS ▼

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In welchem Umfang kann man mit Photovoltaik autark werden?

Autarkie im Sinne einer vollständigen Entkopplung Ihres Eigenheimes vom Versorgungsnetz, können Sie in Deutschland weder mit einer Kombination aus Photovoltaik, Batteriespeicher, Wärmepumpe oder Brennstoffzelle und anderen Selbstversorgungskomponenten und erst recht nicht nur mit einer Photovoltaikanlage erreichen.

An dieser Stelle sei erwähnt, dass in Sachen autarkerer Stromversorgung mit Photovoltaik nichts nur schwarz oder weiß ist. Dieser Artikel kann nur in begrenztem Rahmen verschiedene Szenarien abbilden und beschränkt sich darum auf entsprechend generische Faktoren. Um eine Photovoltaikanlage zu planen, die exakt auf Ihre Ziele ausgelegt ist und Ihrem Wunsch nach einer möglichst autarken Stromversorgung am nächsten kommen, nehmen Sie darum gerne ein kostenfreies Assessment bei unseren PV-Experten in Anspruch:

In Sachen Autarkie steht Ihnen einerseits das Baurecht im Weg. Das vor allen Dingen hinsichtlich der Wasserver- und Abwasserentsorgung greift, aber unter anderem auch bei der Installation von Windkraftanlagen. Andererseits die Funktionalität einer PV-Anlage. Wenn Sie mit Photovoltaik nur knapp 20% des Jahres Ihren Strombedarf decken können. Was machen Sie dann in der restlichen Zeit? Und woher nehmen Sie den Strom für den Wechselrichter, der sozusagen als Herzstück Ihrer PV-Anlage den Gleichstrom vom Dach in nutzbaren Wechselstrom verwandelt?

Nun liegt da der Gedanke nahe, dass man sich mit Photovoltaik mit Speicher autark machen könnte. Aus diesem ließe sich dann auch der Wechselrichter speisen. Allerdings müsste dieser dann schon extrem groß ausfallen, um sowohl den Wechselrichter als auch Ihr Haus, eventuell noch ein E-Auto mit Strom zu versorgen. Und einen sehr, sehr großen Batteriespeicher müssen Sie in 20% der Zeit so voll bekommen, dass er Sie über die restlichen 80% hinweg versorgt.

Das bedeutet, Sie würden eine genauso extrem große PV-Anlage benötigen – rechnen Sie mit einer Anlage, die das Sieben- bis Zehnfache Ihres Jahresstromverbrauches produzieren kann. Wenn Sie eine sechs- bis siebenstellige Summe investieren können und die entsprechende Fläche für so viele Module zur Verfügung haben, freuen wir uns, wenn wir diese Photovoltaikanlage für Sie planen und bauen dürfen. In aller Regel scheitert es jedoch spätestens an der Dachfläche.

Hier finden Sie heraus, wie viele Module auf Ihre Dachfläche passen:

Wie autark können Sie sich also mit Photovoltaik machen?

Der ausschlaggebende – und meist limitierende – Faktor bei einer Photovoltaikanlage ist die Dachfläche. Aber auch die Dachausrichtung und die Wahl der Module sind wichtige Einflussfaktoren auf den erreichbaren Autarkiegrad.

Als grobe Orientierung: Nur mit Photovoltaik können Sie einen Autarkiegrad von rund 40% erreichen. Die Ergänzung eines Batteriespeichers kann Sie bis zu 85% autark machen. Allerdings nur, wenn er sinnvoll zur Größe bzw. Leistung Ihrer PV-Anlage dimensioniert ist. Ist der Speicher zu groß, bekommen Sie ihn nicht voll, dafür aber umso schneller leer und kaputt, weil er nie wirklich im Rahmen seiner Leistungsfähigkeit genutzt wird. Und der Eigenverbrauch des Speichers ist dabei noch gar nicht berücksichtigt.

Damit Ihre Stromversorgung durch Photovoltaik mit Speicher autark funktioniert, sollte die Batterie höchstens knapp anderthalbmal so viel Strom speichern können, wie Ihre Photovoltaikanlage maximal produziert. Für eine 7 kWp PV-Anlage bedeutet das etwa einen 10 kW Batteriespeicher.

Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie man die Komponenten einer PV-Anlage für ein Höchstmaß an Autarkie aufeinander abstimmt, buchen Sie sich einen Termin bei unseren Experten:

Wie Sie das Höchstmaß an Autarkie mit Photovoltaik erreichen

Halten wir also fest:

• Ja, es gibt auch in Deutschland Konzepthäuser, die die technischen Möglichkeiten voll ausschöpfen, um sich komplett von einer externen Energieversorgung autark zu machen. Allerdings nicht nur mit Photovoltaik.
• Und ja, rein technisch wäre es möglich, ein Haus vom Versorgungsnetz zu entkoppeln und komplett autark zu versorgen. Allerdings? Nun, eben nicht ausschließlich mit Photovoltaik.
• Photovoltaik einzusetzen, um komplett autark zu sein, ist in Deutschland maximal für Gartenhäuser, Schrebergärten und Almhütten vorgesehen. Für ein Einfamilienhaus wäre eine komplette Stromautarkie mit enormer finanzieller Aufwendung verbunden.
• Um ein Höchstmaß an Autarkie mit Photovoltaik zu erreichen, müssen neben dem Budget sehr viele andere Parameter stimmen. Mindestvoraussetzungen sind ausreichend Dachfläche, ein passend dimensionierter Batteriespeicher und ein leistungsstarker Wechselrichter mit Notstromfunktion.
• Aber auch eine maximal autarke Photovoltaikanlage wird Sie nicht 365 Tage im Jahr unabhängig von weiteren Stromquellen machen. Und diese sind wahlweise ein Behördenhindernislauf und eine teure Zusatzinvestition mehr oder eben der Stromversorger Ihres Vertrauens.
• Die Installation eines Heizstabes ist übrigens die kostengünstigere Alternative zur Wärmepumpe, für die ein Batteriespeicher maximal 10, 15% des benötigten Stroms bereitstellen kann. Warum Sie niemals autark mit Photovoltaik und Wärmepumpe werden? Weil Ihr Photovoltaik dann, wenn Sie den Strom für die Wärmepumpe am dringendsten bräuchten, nicht (ausreichend) produziert. Und selbst der Batteriespeicher ist in Nullkommanix entladen, wenn die Wärmepumpe Strom zieht.

Diese Komponenten brauchen Sie, damit Sie mit Photovoltaik autark sind

Die drei Hauptkomponenten, die Sie im Rahmen der Möglichkeiten autark machen, sind zuvorderst die Solarmodule. Je leistungsstärker desto besser für Ihren Autarkiegrad. Und je mehr Paneelen auf Ihr Dach passen, umso höher das Autarkiepotenzial.

Außerdem benötigen Sie einen Wechselrichter, der gemäß der Leistung Ihrer PV-Module dimensioniert ist. Am besten entscheiden Sie sich für einen sogenannten Hybridwechselrichter. Dann sparen Sie sich die Investition in einen separaten Batteriewechselrichter. Den würden Sie sonst nämlich auch benötigen, weil Sie als dritte Komponente einen Batteriespeicher brauchen, um Ihren Autarkiegrad zu erhöhen.

Und um mit Ihrem Photovoltaik autark bei Stromausfall zu sein, benötigt der Wechselrichter übrigens auch eine Notstromfunktion.

Wie sieht eine Photovoltaikanlage für möglichst hohe Autarkie aus?

Die Krux mit der autarken Solarstromversorgung ist die, dass Sie, wenn Sie einen durchschnittlichen höheren Tagesstrombedarf haben, gleichzeitig eine geringere Modulleistung haben. Abends und nachts. Bei Regen. Im Winter. Bei einem Blackout. Produzierte Strommenge und Bedarf an eigenem Strom stehen sich also diametral gegenüber.

Indem Sie einen Solarstromspeicher zuschalten, können Sie sich zumindest kurzfristig mit Photovoltaik autark machen. Beispielsweise bei Stromausfall oder über Nacht. Viel mehr Strom als Sie in circa drei Tagen verbrauchen, kann ein Speicher kaum aufbewahren. Dafür müsste der Speicher entsprechend größer sein und dann kriegen Sie ihn mit Ihrer PV-Anlage schon wieder nicht voll. Also nie. Selbst an den sonnigsten und längsten Tagen im Jahr. Hinzu kommen noch Variablen wie Selbstentladung, Eigenverbrauch und die tatsächliche Nutzkapazität, die von der Speicherkapazität auch noch mal abweichen kann.

Was nützt der Batteriespeicher also? Nun, der Speicher hilft Ihnen, Ihren Eigenverbrauch zu steigern, der wiederum ein wesentlicher Faktor bei der Berechnung des Autarkiegrades ist. Und er fängt überschüssigen Solarstrom ab, bevor dieser ins öffentliche Netz gespeist werden kann. Diesen bewahrt er dann für Sie auf, um Sie in produktionsschwachen Phasen mit Ihrem selbst produzierten Solarstrom zu versorgen.

Wie Sie die Größe einer PV-Anlage für Autarkie ermitteln:

Um zu wissen, wie sie eine maximal autarke Stromversorgung mit Photovoltaik gewährleisten können, brauchen Sie vor allen Dingen zwei wichtige Werte:

1. Ihren durchschnittlichen Tageshöchstverbrauch, den die Solaranlage decken können muss. Legen Sie am besten Ihren Verbrauch im Winter zugrunde.
2. Die Nennleistung einer 1 kWp Anlage im strahlungsärmsten Monat des Jahres – laut DWD der Dezember.

Eine PV-Anlage, die Sie so autark wie möglich machen soll, sollte auch unter widrigeren Bedingungen einen möglichst hohen Anteil Ihres Tagesstrombedarfs decken können. Sie sollten also auch wissen, wie viele Wolken- und Regentage an Ihrem Standort im Schnitt vorkommen. Daraus können Sie ablesen, wie viele Tage im Monat Sie mit Hilfe eines Batteriespeichers überbrücken können müssen (Autonomietage).

Ihre Rechnung lautet also: (Ihr Tagesbedarf × Autonomietage pro Woche) ÷ den Tagesertrag der 1 kWp-Anlage im o.g. Monat

Sagen wir, Sie sind bei Ihren Berechnungen auf einen Tagesverbrauch von circa 500 Wh/Tag gekommen. Im Mittel gibt es zwischen zweieinhalb und drei Regentage pro Woche und die PV-Anlage würde an einem nicht besonders idealen Wintertag circa 0,5 kWh Solarstrom produzieren.

Dann müsste Ihre Solaranlage im schwächsten Monat des Jahres rund 3 kW Strom produzieren, damit Sie mit Photovoltaik autark sind.

Wie groß Ihr Batteriespeicher sein muss

Weiter oben wurde bereits die Faustregel zur Berechnung einer passenden Speichergröße genannt: Der Batteriespeicher sollte circa anderthalb mal mehr Ladekapazität als die PV-Anlage Produktionskapazität hat. Im gerade aufgeführten Beispiel wäre ein 5 kW Speicher passend.

Präziser ist natürlich auch in diesem Fall die Berechnung mit Hilfe Ihres Verbrauches. Bleiben wir noch mal bei den 500 Wh. Der zweite Parameter sind die ebenso erwähnten Autonomietage. Beides multiplizieren Sie miteinander und erhalten so die Mindestleistung, die ein Speicher erbringen muss, damit Sie mit Photovoltaik autark sein können.

500 Wh × 3 Autonomietage = 1.500 Wh

Einmal abgesehen davon, dass es so kleine Speicher nicht einmal gibt, müssen Sie nun auch noch Faktoren wie die Entladetiefe des Speichers bedenken – Sie werden nie 100% Energie aus einem Speicher herausbekommen. Und ggf. kann auch die Selbstentladung bzw. der Eigenverbrauch und andere Spezifikationen des Speichers dessen Kapazität weiter reduzieren. Rechnen wir für dieses Beispiel einmal großzügig mit 30%, die Sie auf die errechneten Wh draufschlagen müssen. Dann bräuchten Sie mindestens einen Batteriespeicher mit 2.000 Wh (1.950 Wh). Um ganz sicher zu gehen bzw. noch autarker zu werden, verdoppeln Sie den Wert.

Sie kommen also auch mit dieser Berechnung auf den kleinsten, verfügbaren Speicher mit rund 5 kW.

Was Ihr Wechselrichter können muss, damit Sie autark sind

Ihr Wechselrichter sollte einerseits möglichst kompatibel mit einer Vielzahl anderer Komponenten sein. Er muss andererseits aber auch die Leistung Ihrer PV-Anlage umsetzen können. Deshalb muss er zwingend an deren Maximalleistung angepasst sein.

Das gilt aber für jede PV-Anlage. Viel wichtiger für Sie, wenn Sie sich mit Photovoltaik so autark wie möglich machen möchten, ist, dass der Wechselrichter eine Notstromfunktion hat. Diese ist ausschlaggebend dafür, dass Sie Ihr Haus während eines Strom- bzw. Netzausfalls autark weiter versorgen können. Mit Hilfe der Notstromfunktion trennt der Wechselrichter Ihr Hausnetz vom Versorgernetz, wenn er einen Ausfall registriert und aktiviert den Strombezug aus Ihrem Batteriespeicher. Dieser Umschaltvorgang kann mitunter einige wenige Sekunden dauern.

Ob Sie dann nur einige wenige Elektrogeräte und Lampen in Ihrem Haus weiterbetreiben können oder Sie tatsächlich kurzfristig dank Photovoltaik autark bei Stromausfall sind, hängt im Wesentlichen davon ab, ob Sie Ihr Haus per Notstrom oder Ersatzstrom weiterversorgen.

Wird man in Deutschland mit Photovoltaik komplett autark?

Die Antwort ist einfach und klar. Nein. Sie werden in Deutschland keine Chance haben, ein zu 100% autarkes Eigenheim zu bauen. Mindestens der Anschluss an das Stromversorgungsnetz und die Abwassersystem müssen zwingend gegeben sein.

Klammern wir die Wasserversorgung an dieser Stelle einmal aus, weil das nicht unser Steckenpferd ist, bleibt der Anschluss an die Stromversorgung. Diese brauchen Sie, damit Ihre PV-Anlage überhaupt Strom produziert. Photovoltaik ohne Not- bzw. Ersatzstrom und Batteriespeicher funktioniert bei Stromausfall nicht. Um wenigstens im Falle eines Blackouts für ein paar wenige Minuten, Stunden und Tage autark zu sein, benötigen Sie also eine entsprechend konfigurierte PV-Anlage mit Speicher und ersatzstromfähigem Wechselrichter:

Aber nochmals: Diese macht Sie nur bei Stromausfall über maximal 2 bis 3 Tage hinweg wirklich autark im eigentlichen Wortsinne.

Sie werden niemals 100% autark mit Photovoltaik. Selbst dann bzw. erst recht nicht, wenn Ihre PV-Anlage eine Vielzahl von Großverbrauchern wie Wärmepumpe oder Infrarotheizung und andere Komponenten versorgen soll. Das hängt damit zusammen, dass Sie eine Heizung vor allem dann brauchen, wenn selbst die Produktionsfähigkeit von Photovoltaik an ihre Grenzen gerät. Auch ein Speicher wird in Nullkommanix leer gezogen, wenn eine Wärmepumpe daran angeschlossen ist.

Was Sie mit Photovoltaik erreichen können, ist einen hohen Autarkiegrad. Sie können sich also von der Versorgung durch den Netzbetreiber bzw. Stromversorger maximal unabhängig machen. 100% autark werden Sie dadurch jedoch nicht. Ein guter Kompromiss liegt bei 75-85% Autarkiegrad, den Sie durch eine kluge Planung Ihrer PV-Anlage und einen smarten Eigenverbrauch sehr wohl erreichen können.

Unsere Experten unterstützen Sie gerne dabei, eine Photovoltaikanlage zu planen, die Ihrem Wunsch nach einer möglichst hohen Autarkie so nah wie möglich kommt: