Energieautarkie

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Energieautarkie bezeichnet Konzepte, bei denen Energieverbraucher lokal verfügbare Energieträger und -quellen nutzen und so nicht von externen Energielieferungen abhängig sind. Der Begriff kann auf verschiedenen Ebenen verwendet werden, die bei Einzelgeräten, wie kabellosen tragbaren Geräten beginnt, über Nullenergiehäuser bis zu politischen Staaten reicht, die sich von Energielieferungen aus anderen Staaten, beispielsweise Kohle oder Erdöl, unabhängig machen wollen.

Der Autarkiebegriff und dessen Auslegung ist auch abhängig von den betrachteten Grenzen. Häufig wird er auf bestimmte Energieträger oder -formen bezogen. Teilweise wird auch die Energiebilanz eines Systems betrachtet, was dem Wortsinn des Autarkiebegriffs (Autarkie von altgriech. αὐτάρκεια „Selbstständigkeit“) jedoch widerspricht.

„Energieautarke Regionen“: Modelle[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Aus derzeitiger Sicht funktionieren energieautarke Regionen nur durch Nutzung von erneuerbaren Energieträgern innerhalb der Bilanzgrenzen der Region. Dabei werden Wärme, Strom und Kraftstoffe in der Region selbst zu 100 % produziert und sind im Gleichgewicht mit dem Verbrauch.

Dabei funktioniert die Wärmeerzeugung zumeist vornehmlich durch

die Stromerzeugung durch

die Kraftstoffbereitstellung durch

die Speicherung (s. a. Energiespeicher) durch

Im Wesentlichen wird bei allen Bereitstellungsformen die Sonnenenergie genutzt, die auch in Biomasse zwischengespeichert ist. Der Einsatz von Biomasse ist nicht unkritisch (s. a. Nachteile von Bioenergie).

In den letzten Jahren wurden bereits einige Konzepte zur Energieautarkie vorgestellt[1] und umgesetzt sowohl in Bezug auf Einzelgebäudelösungen wie auch auf bestimmte Regionen. Zu letzteren gehören u. a. Gebiete in Sachsen,[2] Österreich[3] und in den Alpen. Sie widmen sich alle der partiellen oder totalen Selbstständigkeit bei der Stromgewinnung. Besondere Beachtung fand dabei die Stadt Güssing (Bezirk, Österreich),[4] die sich bereits seit 1990 durch erneuerbare Energien selbst versorgt (s. a. Inselsystem, Inselnetz, Inselanlage).

Kritik bei umgesetzten Projekten für Gebäude[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die bisherige Kritik richtet sich primär gegen die Wirtschaftlichkeit energieautarker Gebäude.[5] Denn obwohl die dafür benötigten technischen Lösungen schon längere Zeit existieren und funktionieren, sind sie in der Anschaffung und Installation um einiges kostenintensiver als alle gewöhnlichen Versorgungssysteme.

Grosse Fensterfläche für ausreichend solare Gewinne benötigen sehr gute Verschattungslösungen, um eine Überhitzung zu vermeiden. Wärmedämmassnahmen und teilweise Phasenwechselmaterialien können den internen Wärmeanstieg im Sommer bremsen, begrenzen aber auch die nächtlichen Abkühlmöglichkeiten. In vielen hochgedämmten Gebäuden mussten nachträglich Klimageräte installiert werden, die die gesamte Energie- und Ökobilanz stark negativ werden ließen. Insbesondere in schwül-warmen Gebieten (z. B. entlang des Rheins) sind energieautarke Gebäude zwar möglich, jedoch oft mit erheblichen Komforteinschränkungen im Sommer verbunden.

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Deutschlands erstes energieautarkes Haus, das so genannte „Freiburger Solarhaus“ wurde im November 2012 20 Jahre alt.[6]

Elektroauto[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Autos mit Verbrennungsmotoren brauchen Benzin oder Diesel. Das Erdöl muss in den meisten Ländern importiert werden. Ein Elektroauto benötigt elektrischen Strom. Dieser kann lokal z. B. durch erneuerbare Energien erzeugt werden. So kann z. B. ein Hausbesitzer seinen Energiebedarf selbst produzieren.[7] Aber auch ganze Staaten wie Norwegen wollen den selbst produzierten Strom - im Fall Norwegen aus Wasserkraft - nutzen und subventionieren gezielt Elektroautos.[8](s. a. Marktentwicklung der Elektroautos in Norwegen)

Heizen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zum Heizen von Gebäuden wird oft Erdöl oder Erdgas verwendet. Wärmepumpenheizungen benötigen Strom, welcher z. B. mittels einer Solaranlage oder Windkraftanlage produziert werden kann. Wärmepumpen entnehmen der Umgebung (z. B. der Außenluft oder dem Erdreich) die Wärmeenergie mittels einer Trägerflüssigkeit (s. a. Wärmeübertrager). Die Temperatur dieser Flüssigkeit kann dann über Kompression, wozu ein relativ kleiner elektrischer Strom notwendig ist, auf die gewünschte Raumtemperatur erhöht werden und dann die Räume über Fußboden- oder Wandheizung wärmen.[9]

Energieautarkie von Staaten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Auch ganze Staaten wie Norwegen wollen den selbst produzierten Strom - im Fall Norwegen aus Wasserkraft - nutzen und somit unabhängiger von Energieimporten werden. Norwegen will die Elektromobilität.[10] Aber auch beim Heizen setzt Norwegen sehr auf Heizungen mit elektrischem Strom, oft über Wärmepumpenheizungen realisiert.[11]

Laut einer im Januar 2011 von Umweltminister Berlakovich vorgestellten Studie könnte Österreich bei geeigneten Rahmenbedingungen bis 2050 energieautark werden und die gesamte erforderliche Energie in Österreich aus Wasser, Sonne, Wind und Biomasse erzeugen. Diese politischen Rahmenbedingungen müssten allerdings gemäß Studienleiter bereits heute gesetzt werden[12][13]

Auch politische Abhängigkeiten, wie z. B. gegenüber dem russischen Energiekonzern Gazprom, sollen durch höhere Energieautonomie und damit zugleich auch höhere Energiesicherheit u. a. durch erneuerbare Energien verringert werden.[14]

Energieautarkie von Orten und Regionen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In der Stadt Schönau im Schwarzwald (s. a. Elektrizitätswerke Schönau) hatte nach einem Bürgerentscheid eine Bürgerinitiative das Stromnetz der Stadt übernommen. Man hat sich zur regenerativen Energieerzeugung verpflichtet. Ursprünglich wurde der Strom nur für die Stadt produziert. Mittlerweile hat man aber bundesweit mehr als 135.000 Kunden, was nach der Liberalisierung des Stromhandels im Jahr 1999 möglich war.

Die Stadt Güssing im Burgenland in Österreich produziert in eigenen, nachhaltigen Kraftwerken deutlich mehr Wärme und Strom als in der Stadt benötigt werden. (s. a. Erneuerbare Energie im Artikel Güssing)

Der Ortsteil Feldheim der Stadt Treuenbrietzen in Brandenburg ist energieautark und besitzt einen eigenen Windpark mit 43 Windkraftanlagen (s. a. Feldheim (Treuenbrietzen)).

Es gibt eine Vielzahl von Orten, die energieautark sind oder Energieautarkie anstreben (s. dazu Bioenergiedorf). Das Ziel, bei der Energieversorgung unabhängig zu sein verfolgen auch Bürgerenergiegenossenschaften.

Die Kanareninsel El Hierro ist die erste energieautarke Insel. Der Strom wird von 5 Windkraftanlagen erzeugt. Als Speicher dient ein Pumpspeicherkraftwerk mit dem Oberbecken im Krater eines Vulkans. Bei Stromüberfluss wird zudem eine Meerwasserentsalzungsanlage betrieben. Die heutige Energieversorgung ist viel kostengünstiger als die frühere Versorgung mit Dieselgeneratoren. Die Dieselgeneratoren bleiben für den Notfall erhalten.[15]

Energieautarkie von Gebäuden[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Auch einzelne Gebäude können energieautark betrieben werden (s. a. Nullenergiehaus, Sonnenhaus, Solararchitektur, Passivhaus, Niedrigenergiehaus). Deutschlands erstes energieautarkes Haus, das so genannte „Freiburger Solarhaus“ wurde im November 1992 fertiggestellt.[16]

Es gibt auch Fabrikgebäude, die komplett energieautark betrieben werden. In einem Beispiel kommen dabei Solarzellen, Solarbatterien und Wärmepumpen zum Heizen und Kühlen zum Einsatz. Damit wird 80 Prozent des Energiebedarfs abgedeckt. Die restlichen 20 Prozent werden über ein Blockheizkraftwerk, das mit Biogas betrieben wird, erzeugt. Die Solarzellen sind in unterschiedliche Himmelsrichtungen ausgerichtet, um eine möglichst konstante Stromerzeugung zu erzielen. Das Gebäude ist nicht an das Stromnetz angeschlossen, wodurch die Steuern für den Eigenstromverbrauch in Deutschland entfallen. Die Kosten liegen je nach aktueller Betriebsart zwischen 6 und 20 Cent pro kWh.[17]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Bruns, Elke et al. (2010): Erneuerbare Energien in Deutschland – Eine Biographie des Innovationsgeschehens. Berlin, Universitätsverlag der TU Berlin.
  • Pehnt, Martin & Langniß, Ole (2000): Energie im Wandel: Politik, Technik und Szenarien einer nachhaltigen Energiewirtschaft. Berlin, Springer.
  • Tegethoff, Wilm (1986): Probleme der räumlichen Energieversorgung. (Akademie für Raumforschung und Landesplanung, Forschungs- und Sitzungsberichte der ARL 162). Hannover, Vincentz.
  • Warnke, Götz (2013): Wege zur Energie-Autarkie. Mit Home-Energy-Harvesting zur häuslichen Energie-Selbstversorgung. ISBN 9783938391020

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Energieautarker Bauernhof, solarbundesliga.at
  2. „Energieautarke Kommunen“, umwelt.sachsen.de
  3. Ein Österreicher macht sich unabhängig, wahrheiten.org
  4. Bericht über Energieautarkie-Projekt in Güssing, nachhaltigwirtschaften.at
  5. udo-leuschner.de
  6. Wulf Rüskamp: Als Solar noch aufregend war, badische-zeitung.de, 5. November 2012, abgerufen am 10. Mai 2013
  7. immonet.de, abgerufen am 30. März 2014, „Energieautark wohnen und nie mehr zur Tankstelle fahren – ein neues Wohnkonzept soll Häuslebauern gleich zwei Träume von der Energiewende erfüllen. Es verspricht zum einen eine umweltfreundliche Energieversorgung im Wohnhaus. Zum anderen sind auch beim Autofahren Benzin und Diesel passé: Das Haus tankt die fürs Elektroauto nötige Energie gleich mit“
  8. motor-talk.de, abgerufen am 30. März 2014, „98 Prozent des Stroms stammen aus Wasserkraft, Energie gibt es im Überfluss. (…) Norwegen will die Elektromobilität; aus Umweltgründen, und um diesen Energieüberschuss besser nutzen zu können“
  9. immonet.de, abgerufen am 30. März 2014, „Energieautark wohnen und nie mehr zur Tankstelle fahren – ein neues Wohnkonzept soll Häuslebauern gleich zwei Träume von der Energiewende erfüllen. Es verspricht zum einen eine umweltfreundliche Energieversorgung im Wohnhaus. Zum anderen sind auch beim Autofahren Benzin und Diesel passé: Das Haus tankt die fürs Elektroauto nötige Energie gleich mit“
  10. motor-talk.de, abgerufen am 30. März 2014, „98 Prozent des Stroms stammen aus Wasserkraft, Energie gibt es im Überfluss. (…) Norwegen will die Elektromobilität; aus Umweltgründen, und um diesen Energieüberschuss besser nutzen zu können“
  11. Heizen in Norwegen, hp-summit.de, abgerufen am 7. April 2014
  12. Energieautarkie für Österreich bis 2050 realisierbar, ORF online, 26. Januar 2011.
  13. Wolfgang Streicher: Energieautarkie für Österreich 2050 Antrittsvorlesung an der Universität Innsbruck. 21. März 2011, abgerufen am 30. September 2015 (deutsch).
  14. spiegel.de, abgerufen am 11. April 2014, „Streit mit Ukraine: Putin warnt Europa vor Gas-Engpässen“ und „Putins Warnung an den Westen kommt zu einer Zeit, in der gerade in Deutschland immer mehr Politiker mehr Unabhängigkeit von russischem Gas und Öl fordern“
  15. Reif für die Insel, heise.de
  16. Wulf Rüskamp: Als Solar noch aufregend war, badische-zeitung.de, 5. November 2012, abgerufen am 10. Mai 2013
  17. Eigenverbrauchsanlage ohne Netzanschluss eingeweiht, photovoltaik.eu, September 2014, abgerufen am 28. September 2014