Erneuerbare Energien im Zusammenspiel: Fortschritte gehen Hand in Hand

Die Photovoltaik ist mittlerweile kein exotisches Thema mehr. Unterstützt wird sie von weiteren Innovationen wie Erdwärmepumpen. Doch auf dem Weg zum erhofften Langzeitziel, nämlich der Energiewende, ist klar, dass der Fortschritt der einzelnen Elemente einander bedingt. Hausbesitzer können diese Synergien schon heute teilweise ausnutzen.

Erdwärme als natürliche Heizung: Die Nachfrage steigt

Seit der Produktänderung der KfW zum April 2016 ist die Förderung wieder in den Mittelpunkt geraten. Und damit auch der Blick auf den Stand der Dinge in der Welt der erneuerbaren Energien. Denn obwohl die großen Quantensprünge bislang ausgeblieben sind, gibt es Fortschritte zu vermelden. So haben Hausbesitzer inzwischen immer mehr Möglichkeiten, sich autark mit Energie zu versorgen, und diese Diversifizierung verringert die Abhängigkeit von einzelnen Energielieferanten wie Sonne, Wind und Wasser.

Das beste Beispiel dafür ist der Strom aus der Wärmepumpe. Wärmepumpen entwickeln sich aktuell zu einem beliebten Ersatz für die Heizung und setzen dabei auf Wärme aus verschiedenen Medien, etwa aus der Erde, der Luft oder dem Grundwasser. So potent die Pumpe allerdings bei der Wärmeerzeugung ist, so abhängig ist ihr Betrieb von einer externen Stromzufuhr. Spätestens hier wird also deutlich, dass die Kombination mehrerer „grüner“ Haustechnik-Elemente empfehlenswert ist.

Zukunftstrend: Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren

Der benötigte Strom kann beispielsweise aus der Solaranlage gewonnen werden. Auch hier zeigt sich eine rapide steigende Verbreitung und das sogar in Regionen, die nicht unbedingt für durchgehenden Sonnenschein bekannt sind. Der Wirkungsgrad der Module wird fortlaufend verbessert; er gibt an, welcher Anteil des einfallenden Lichts in Elektrizität umgewandelt wird – mit steigender Technologie wird also immer weniger Sonnenlicht benötigt, um das Haus (und Zusatzelemente wie die Wärmepumpe) mit ausreichend Strom zu versorgen.

Bereits 2014 wurde eine Solarzelle mit 46 Prozent vorgestellt. Diese Meldung nahm man gleichzeitig als gut und schlecht auf, denn sie bedeutet einerseits, dass große Entwicklungssprünge durchaus möglich sind. Andererseits zeigt sie, wie groß das Potenzial ist, das noch ausgeschöpft werden muss.

Wichtig: den Verbrauch kennen und mit Hilfsmitteln optimieren

Bis zur lückenlosen Stromversorgung durch erneuerbare Energien wird es also noch eine Weile dauern. Umso wichtiger ist es, die Übersicht zu bewahren und eine genaue Bilanz zu ziehen: Mithilfe eines Stromprüfers kann der Verbrauch exakt analysiert werden, weitere Optimierungen sind damit möglich.

Und in der Folge vielleicht sogar die Einspeisung von überflüssigem Strom ins Netz. Dabei kommt einer der großen Knackpunkte ins Spiel: die Speichermöglichkeiten. Je größer die Distanz zum Äquator, desto größer sind die Unterschiede bei den Sonnenstunden zwischen Sommer und Winter. Für Besitzer von Passivhäusern in Deutschland bedeutet das, dass an langen Sommertagen oft ein Überschuss erzielt werden kann, während es im Winter viele Tage gibt, an denen zusätzlicher (kostenpflichtiger) Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen werden muss. Das ist sowohl ökologisch als auch ökonomisch kein Idealzustand, doch zumindest der finanzielle Verlust kann durch die Rückeinspeisung an sonnenstarken Tagen ein wenig abgemildert werden.

Als Konsequenz wird aktuell verstärkt an einer Verbesserung der Speichertechnologie gearbeitet. Innovationen wie Teslas Powerwall sind ein Schritt in die richtige Richtung, allerdings noch lange nicht die benötigte Revolution. Die aktuell sinkenden Preise für Stromspeichermöglichkeiten sind dennoch ein weiteres positives Signal, das die Energierechnung künftig stark verbessern wird.

Staatliche Unterstützung in Form von Fördermitteln zwingend notwendig: Egal ob für erneuerbare Energien oder fürs Strom sparen im Haushalt. (#01)

Elektroautos als Beschleuniger für grüne Revolution?

Vor diesem Hintergrund ist auch die Entwicklung bei den Elektroautos zu begrüßen. Die Branche ist in Bewegung; was vor einigen Jahren noch belächelt wurde, schickt sich nun an, den Markt neu zu definieren. Besonders interessant ist dabei, wie die großen Zusammenhänge aufeinander wirken und welche Schnittstellen daraus entstehen. Denn es liegt in der Natur der Sache, dass Investitionen die Geschwindigkeit des Fortschritts erhöhen. Der kalifornische E-Spezialist Tesla hat alle Kritiker Lügen gestraft und dem Elektroauto eine weltweite Bühne verschafft, sodass traditionelle Hersteller wie Mercedes, BMW, Audi, Nissan, Toyota und Co. nun auf diesen Zug aufspringen. Ein Blick auf die bislang erhältlichen E-Autos der großen Marken sowie die geplanten Neuerscheinungen spricht für sich:

BMW sorgt mit dem Hybrid-Sportwagen i8 und dem reinen Elektroauto i3 bereits seit zwei Jahren für Aufsehen. Dazu kommen E-Varianten existierender Serien, etwa der 1er Active E.
Audis Sport-Flaggschiff R8 soll in der neuen Generation unter anderem als e-tron erscheinen.
Selbst Porsche, Sinnbild für potente Sportwagen mit Verbrennungsmotor, hat für die nächsten Jahre einen Supersportler angekündigt, der rein elektrisch fahren wird. Mit dem Super-Hybriden namens 918 Spyder wurde diese Tendenz schon 2015 angedeutet.

Diese Liste ließe sich beliebig lange fortsetzen, denn es gibt tatsächlich keinen namhaften Hersteller mehr, der den Elektrotrend weiterhin ignoriert. Alleine das ist eine starke Aussage, die das Umdenken unterstreicht.

Und mit diesem Paradigmenwechsel geht eine starke Beschleunigung einher. Diese wirkt sich primär auf die Autobranche aus, sekundär aber auch auf die gesamte Energietechnik. Und das ist für die Umweltbilanz als Ganze der entscheidende Punkt: Je mehr Elektroautos es gibt, desto größer wird die Nachfrage nach erneuerbaren Energien und effizienten Speichermöglichkeiten. Das Eine kann also nicht ohne das Andere funktionieren die Marktteilnehmer sind sich dessen bewusst. Auch hierfür liefert Tesla ein Paradebeispiel: So sollen in der Gigafactory in Nevada künftig bis zu 500.000 Akkus jährlich für Elektroautos produziert werden, parallel arbeitet Tesla eng mit SolarCity, einem Spezialisten für Photovoltaik zusammen.

SolarCity stellt nicht nur solarbetriebene Ladesäulen für Elektrosäulen her, sondern auch Photovoltaik-Lösungen für das Haus – und gerne kann beides kombiniert werden. Nimmt man dann noch die bereits erwähnten Speichermöglichkeiten hinzu, wird klar, dass die Zukunft bereits angebrochen ist: Das nötige Kapital vorausgesetzt, können Hausbesitzer schon heute einen Großteil ihrer Energie aus der Sonne beziehen und nebenbei praktisch emissionsfrei fahren. Die grüne Revolution nimmt damit reale Züge an; sie verlässt ihr Dasein als schwer greifbares Schlagwort und das, obwohl die Technologien – gemessen an ihrem Potenzial – noch in den Kinderschuhen stecken.

Denn nach oben ist noch viel Luft: Was beim Wirkungsgrad von Photovoltaik-Anlagen gilt, zeigt sich bei Elektroautos erst recht. Die Reichweite ist sprunghaft angestiegen, doch im Vergleich zu Verbrennungsmotoren immer noch gering; die Ladezeit ist ein weiterer Nachteil, der durch spezielle Starkstromanschlüsse jedoch kontinuierlich verbessert wird. Selbst das Verhalten bei Kälte, das traditionell als eine der größten Schwachstellen von Elektromotoren gilt, wird schrittweise verbessert. Dabei ganz wichtig: Jeder Fortschritt in einem Anwendungsgebiet liefert wichtige Erkenntnisse, die auch in anderen Bereichen von Nutzen sein können – die Energietechnik muss schließlich als zusammenhängendes Konstrukt verstanden werden.

Staatliche Unterstützung in Form von Fördermitteln zwingend notwendig

Die Teile fügen sich also langsam zusammen und das Puzzle, das dem Klimawandel ein Ende bereiten soll, zeigt langsam ein klares Muster. Das Engagement privater Verbraucher ist dabei eine wesentliche Voraussetzung, doch das bedeutet in vielen Fällen Mehrkosten bei der Anschaffung. Das gilt beim Hausbau ebenso wie bei der Installation von intelligenter Haustechnik und erst recht beim Kauf eines Elektroautos. Fördermittel wie die der KfW sind daher eine wichtige Maßnahme, um Anreize zu schaffen und die kürzlich beschlossenen Kaufboni und Steuerboni für Elektroautos setzen diese Philosophie konsequent fort.

Sollten diese Pläne aufgehen, wäre die Umwelt logischerweise der größte Profiteur. Dass die Erderwärmung eine Folge von anthropogenem CO2 ist, wird inzwischen von niemandem mehr ernsthaft bezweifelt und betrachtet man den zeitlichen Verlauf des Anstiegs, so wird deutlich, dass die Maßnahmen schon viel früher hätten eingeleitet werden müssen. Aufgrund des bereits herbeigeführten Schadens ist es jetzt nur folgerichtig, mit finanziellen Anreizen für einen schnelleren Fortschritt zu sorgen.