Welche Technologien ermöglichen eine autarke Energieversorgung?
Inzwischen stehen Interessenten an einer autarken Energieversorgung diverse Technologien zur Verfügung, die auch problemlos miteinander kombiniert werden können:
Brennstoffzelle
Bei der Brennstoffzellenheizung (meist kurz als Brennstoffzelle bezeichnet) handelt es sich um eine hochmoderne Technologie, die basierend auf dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung zur Produktion von Wärme und Strom dient. Brennstoffzellen nutzen dabei eine elektrochemische Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff, aus der Wasser, Wärme und Strom hervorgehen. Wasserstoff wird dabei üblicherweise aus Gas (Erdgas oder beim Modell Sunfire-Home 750 Flüssiggas) gewonnen, der Sauerstoff stammt aus der Umgebungsluft.
Das genannte flüssiggasbetriebene Modell kann beispielsweise den durchschnittlichen jährlichen Strombedarf eines Vierpersonenhaushalts voll und den Wärmebedarf anteilig decken. Besteht trotz der autarken Auslegung der Energieversorgung mit einer Brennstoffzellenheizung zusätzlich ein Anschluss an das öffentliche Netz, kann der nicht gebrauchte Strom darin eingespeist werden – oder der Strom wird mithilfe eines Batteriespeichers zu einem späteren Zeitpunkt nach der Produktion selbst genutzt.
Wer die effiziente Technologie noch klimafreundlicher betreiben will, kann das mit einem entsprechend grünen Energieträger tun: So lässt sich die Brennstoffzellenheizung Sunfire-Home 750 auch problemlos mit biogenem Flüssiggas betreiben. Dieses setzt noch einmal deutlich weniger CO2 frei als konventionelles Flüssiggas, das bereits umweltfreundlicher als andere Energieträger ist.
BHKW
Ein BHKW (Blockheizkraftwerk) produziert – ebenso wie Brennstoffzellenheizung – sowohl Strom als auch Wärme und ist dabei ebenfalls hocheffizient.
Obwohl es sich beim BHKW wie bei der Brennstoffzellenheizung um eine KWK(Kraft-Wärme-Kopplungs)-Anlage handelt, arbeiten die beiden Anlagenarten nach unterschiedlichen Prinzipien: Beim Blockheizkraftwerk wird der Energieträger (meist Erdgas, Flüssiggas oder Heizöl) verbrannt, um einen Motor anzutreiben. Über einen Generator wird Strom erzeugt. Außerdem entsteht dabei Abwärme, die zum Heizen und zur Warmwasserbereitung genutzt wird.
BHKW werden in verschiedenen Ausführungen angeboten, die sich vor allem in der Kompatibilität mit Energieträgern und der Leistung voneinander unterscheiden. In der Regel lohnt sich die Investition in ein Blockheizkraftwerk für Privathaushalte und Betriebe, deren jährlicher Strombedarf 20.000 Kilowattstunden und der Wärmebedarf 50.000 Kilowattstunden übersteigt. Zum Vergleich: Der Durchschnittsbedarf eines regulären Vierpersonenhaushalts umfasst etwa 4.000 Kilowattstunden Strom und 20.000 Kilowattstunden Energie fürs Heizen und die Warmwasserbereitung.
Durch den Einsatz eines hocheffizienten BHKW in Verbindung mit Flüssiggas lassen sich gegenüber der konventionellen Wärmeerzeugung mit Heizöl Emissionen deutlich reduzieren. Hinzu kommen Fördermittel sowie der eigene Strom. Einzelne Hersteller fördern den Umstieg durch attraktive Wechselpakete.
Wer die Emissionen des Flüssiggas-BHKW noch weiter reduzieren möchte, setzt auf die biogene Flüssiggas-Variante. Weitere Infos über flüssiggasbetriebene Blockheizkraftwerke im Allgemeinen geben wir Ihnen auf unserer Seite Flüssiggas-BHKW. Erfahren Sie außerdem, wie die Benediktinerabtei Rohr ihre autarke Energieversorgung mithilfe eines BHKW deutlich klimaschonender gestalten konnte.
Photovoltaik/Solarthermie
Photovoltaikanlagen erzeugen mittels Sonnenenergie Strom, Solarthermieanlagen Wärme. Grundvoraussetzung für die Installation beider Anlagenarten ist eine ausreichend große Dachfläche – je größer sie ist, desto mehr Solarkollektoren können entsprechend dem Bedarf darauf platziert werden –, die im Idealfall nach Süden ausgerichtet und zu 45 Grad geneigt ist.
In Deutschland gelangen auf einen Quadratmeter ebenen Bodens jährlich über 1.000 Kilowattstunden Sonnenenergie. Doch auch unter perfekten Voraussetzungen hängt die Energieausbeute stark von der Witterung am Standort ab – und von der Anlagengröße sowie den installierten Modellen.
Wie bei der Brennstoffzelle und dem BHKW kann auch hier überschüssig erzeugter Strom ins öffentliche Netz eingespeist werden, sofern ein Anschluss besteht.
Kombination mehrerer Technologien
Für eine autarke Versorgung mit Strom und Wärme kann die Kombination mehrerer unterschiedlicher Technologien sinnvoll sein. Unter anderem:
- BHKW + Photovoltaikanlage
- Brennstoffzellenheizung + Photovoltaikanlage
- BHKW + Solarthermieanlage
- Brennstoffzellenheizung + Solarthermieanlage
Kombinationen wie diese bieten ihren Nutzern gleich mehrere Vorteile; zum Beispiel die erhöhte Produktion von Strom und/oder Wärme für Gebäude mit sehr hohem Bedarf. Zudem reduziert die Einbindung mehrerer Energiequellen inklusive erneuerbarer Energien das Ausfallrisiko der autarken Energieversorgung. Da Photovoltaik und Solarthermie nur tagsüber bzw. bei Sonneneinstrahlung Energie erzeugen, können dauerhaft arbeitende Anlagen wie Brennstoffzellenheizungen oder BHKW eine konstante Versorgung mit Strom und Wärme gewährleisten und die Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien somit ideal ergänzen. Auch eine flüssiggasbetriebene Gas-Hybridheizung bietet sich für eine autarke Energieversorgung an. Mehr darüber erfahren Sie in unserem Video auf der Seite Gas-Hybridheizung: In diesen Fällen lohnt sie sich.
Zusätzliche Komponenten
Für eine autarke Energieversorgung sind beispielsweise außer der KWK-Anlage weitere Geräte notwendig. Zum Beispiel:
- Batteriespeicher, der überschüssig produzierte elektrische Energie auf Reserve hält
- Energiemanagementsystem, das die Erzeugung und Speicherung von Strom und Wärme regelt und dadurch eine unterbrechungsfreie Versorgung gewährleistet
