Seit 2009 stagniert der CO2-Ausstoß in Deutschland, nur seit Ende 2018 sinkt dieser etwas, da die Preise im europäischen CO2-Handel angezogen haben und auch 2019 auf etwas höherem Niveau lagen. Es war aber auch wieder ein relativ warmes Jahr. Aus dem einst selbsternannten Vorreiter in Sachen Klimaschutz ist mittlerweile eher das Schlusslicht geworden, zumindest in der EU. Und das, obwohl in Deutschland Batteriespeicher in besonders großer Zahl in Wohngebäuden installiert werden, um den Sonnenstrom zwischenzuspeichern und vor Ort zu nutzen. Deswegen lohnt sich eine genauere Betrachtung der Sachlage und eine Analyse der Zusammenhänge.

Der große Widerspruch – Autarkie mit Anschluss

Es ist ein häufig benutztes Wort. Doch es gibt es eigentlich nicht: “Autarkiegrad”. Das griechische “autark” bedeutet laut gedrucktem Lexikon “sich selbst genügend, auf niemanden angewiesen, wirtschaftlich unabhängig”. Wenn dieses Wort nun auf den Stromanschluss eines Gebäudes bezogen wird, was soll dann übrig bleiben? Entweder bin ich autark oder nicht. Digital, null oder eins. Und alle, die glauben, autark zu sein, haben einen Stromanschluss und sind davon abhängig. Oder sie haben keinen und sind hinsichtlich Stromversorgung wirklich autark.

Der Sinn dieses Wortes erschließt sich nur aus den Emotionen, die mit dem Wunsch zusammen hängen, autark von den (Atom- oder Kohle-) Stromkonzernen zu sein. Es hat damit eine große Wirkung, bleibt aber ein leeres Werbeversprechen. Da dem einen oder anderen Kunden dies vielleicht auch auffällt, wird dann gerne gesagt, dass der Stromanschluss nur zum Einspeisen überschüssigen Stroms und ansonsten “nur im Notfall” genutzt würde. Doch das ist in vielen Fällen Augenwischerei. Wenige Ausnahmen bestätigen die Regel.

Der große Widerspruch – netzdienliche Autarkie

Energieautark zu sein, ist verständlicherweise sehr verlockend, aber nur möglich, wenn man tatsächlich keinen Stromanschluss hat. Sobald man am Netz angeschlossen ist, kann man Fördermittel bekommen oder einen Vertrag mit einem Stromlieferanten abschließen, der einem kostenlos den eigenen Strom zurück liefert. Dabei stehen in allen Förder- oder Geschäftsbedingungen für “netzdienliche” Stromspeicher – was die Autarkie schon per definitionem ausschließt: Dass die Netzbetreiber oder Vertragspartner in irgendeiner Form Zugriff auf die Batteriespeicher bekommen. Der Speicher also fremdgesteuert wird.

Netzdienlich sein bedeutet, dass der Netzbetreiber die Parameter des Batteriespeichers von außen verändern und auch alle Einstellungen nach Rücksprache mit dem Eigentümer ändern darf. Das ist auf keinen Fall autark! Folglich hat der Netzbetreiber auch vollen Zugriff auf die Erzeugungs- und Verbrauchsprofile, sonst könnte er ja nicht sinnvoll parametrieren oder steuern.

Die Netzbetreiber sind nicht verpflichtet, ein Signal für “zu viel” oder “zu wenig” Strom im Netz oder dem Regler den aktuellen Energiepreis anzuzeigen. Damit kann man nicht selbst entscheiden und die Anlage so programmieren, wie es dem Anlagenbetreiber selbst passt. Dies ist auch datenschutzrechtlich nicht akzeptabel. Dieses Vorgehen schließen viele Förderbedingungen jedoch aus.

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Abb. 1: Aufbau einer Salzwasserbatterie, die erheblich weniger Ressourcen verbraucht, als Blei- oder Lithiumbatterien. Es besteht auch keine Brandgefahr | Quelle: Bluesky Energy, Österreich

Der große Widerspruch – Autarkie und die Ökobilanz

Es gibt noch eine unangenehme Wahrheit, die nicht gerne ausgesprochen wird: Ein Batteriespeicher erhöht den CO2-Ausstoß. Deswegen gibt es keine Studie, die eine Ökobilanz eines Haus-Batteriespeichers berechnet. Warum das so ist, lässt sich leicht physikalisch erklären: Anstatt den selbst erzeugten Photovoltaikstrom in der unmittelbaren Nachbarschaft direkt und ohne merkliche Verluste zu nutzen, wird er mit Verlusten in einen Batterie­speicher gepackt. Dieser Speicher selbst hat meist einen enorm hohen Aufwand an Herstellungsenergie und verbraucht erhebliche Ressourcen, was man an den Studien zu Ökobilanzen von Elektroautos sieht. Dort rentiert sich der Batteriespeicher ökologisch erst ab rund 100.000 km Fahrleistung – trotz der wesentlich effizienteren Antriebstechnik (siehe “Studien” unten). Um dahin zu kommen, muss die Lebensdauer der Batterie die ent­sprech­ende Zyklenzahl erreichen. Beim immobilen Speicher stehen den Aufwendungen aber keine Gewinne, sondern Verluste gegenüber, der Gesamtaufwand steigt (siehe Teil II)!

Damit ist klar, dass ein Batteriespeicher im Gebäude immer nur zusätzliche Verluste und CO2-Emissionen generiert, aber nichts einspart. Bessere Alternativen mit zwar dem gleichen Grundproblem, aber viel geringerem Herstellungsaufwand sind aktuell nur eine Salzwasserbatterie [Greenrock], siehe Abb. 1, oder allenfalls eine Vanadium-Redox-Flow-Batterie [Voltstorage].

In Teil 2 geht es um die Energiebilanz und Marktakteure.
In Teil 3 folgen die Kosten des Stroms aus Batteriespeichern – Veröffentlichung demnächst

Literaturtipps

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  1. Guten Tag geehrte Kommentatoren,
    besten Dank für Ihre Kommentare!

    Klar, die Energiewende braucht Speicher, dafür habe ich ja in Teil II die von mir empfohlene Alternative aufgezeigt. Auch der Druckluftspeicher (Danke für die Ergänzung!) oder PtX sind Varianten.
    Meine Kritik zielt darauf, dass hier die Randbedingungen so gesetzt werden, dass nicht die eigentlich verantwortlichen Akteure das Geld in die Hand nehmen, sondern gutmeinende Energiewende-Enthusiasten. Das ist im Prinzip sehr löblich, aber schlussendlich nicht effizient – und vor allem volkswirtschaftlich teuer.

    Ich beziehe mich explizit mit meiner Kritik nicht auf echte Autarkie, sprich USV (unterbrechungsfreie Stromversorgungsanlagen) oder netzunabhängige Gebäude oder ähnliches. Wenn Sie ein normales Gebäude haben, brauchen Sie pro Tag eher mehr als 5 kWh, eine echte Unabhängigkeit ist was anderes, ist mit PV nicht realisierbar – vor allem nicht im Winterhalbjahr.
    Doch mit dem Wort Autarkiegrad statt Eigenversorgungsanteil wird eben die echte Unabhängigkeit suggeriert. Das ist die Kritik.

    Was noch den Vergleich mit den PKW angeht: Es gibt meines Wissens keine Studie zur Ökobilanz von Haus-Batteriespeichern. Darum geht es. Weil die nie ökologisch (Nicht wirtschaftlich! Siehe die Randbedingungen oben.) von Vorteil sein können. Deswegen beziehe ich mich notgedrungen auf Ökobilanzen mit e-Mobilitäts-Vergleichen, bei denen diese km-Zahlen heraus kommen. Ob das nun 50000 oder 100000 oder mehr Kilometer bei Sportlastwagen (SUV) mit 700km Reichweite sind, ist schlussendlich nicht entscheidend. Auch nicht ob die Studie ganz frisch ist. Das Prinzip bleibt gleich. Auch der Strommix ändert nichts an diesem Prinzip.

    Und auch klar, wir müssen diese Mehraufwendungen für die zur Energiewende notwendige Speicherung immer in Kauf nehmen, aber eben nicht auf Gebäude- sondern sinnvollerer Ebene. Da gibt es auch einen interessanten Ansatz vom Passivhaus-Institut, die nicht mehr mit fossilen Primärenergiefaktoren, sondern mit erneuerbaren PE-Faktoren rechnen, um genau den Speicheraufwand darin abzubilden.

    Was mich jetzt interessieren würde: Welcher PKW-Hersteller gibt eine Garantie für 1 Mio. Kilometer Fahrleistung – und dann noch für die Batterie? Und in welcher Zeit?

    Schöne Grüße
    F.Stelzer

  2. Leider argumentiert der Autor mit veralteten Studien und falschen Zahlen. Die auffälligste Zahl sind sicherlich die 100.000 km, die laut Artikel ein batteriebetriebenes E-Auto fahren muss, um ökologischer zu sein als ein Verbrenner. Als Quelle für die Umweltbilanz von E-Autos ist bspw. die Internetseite emobil-umwelt.de angegeben, wo grafisch gut aufbereitet, der “Break-Even-Point” dargestellt ist. Nur liegt dieser nicht bei 100.000 sondern zwischen 60 und 70 Tausend. Allerdings erfahren wir auf der Seite auch, dass diese Tabelle zuletzt am 28.08.2017 aktualisiert wurde !!! Noch drastischer ist die Datierung der angeführten Studien: Die vom Umweltbundesamt wurde 2014 durchgeführt! In den letzten 2-3 Jahren hat sich so viel in der Entwicklung von Batteriespeichern getan – ebenfalls hat sich der Strommix signifikant verbessert -, so dass mit solchen veralteten Zahlen keine Aussagen mehr getroffen werden sollten. Das wäre so, als würde man die Leistung moderner Computertechnik mit mehr als 5 Jahre alten Zahlen beschreiben. Schade, dass das IBN solch einen Artikel einfach ungeprüft veröffentlicht. Positiv ist zu bewerten, dass der Autor auf neue Batterietechniken hinweist, wie die Salzwasserbatterie. Es wäre nur schön, wenn man darüber in einem neutralen Kontext lesen würde, ohne dass die Technologie insgesamt in fragwürdiger Weise erst einmal “durch den Kakao gezogen” wird.

  3. Aufpassen: Stromspeicher sind eine wichtige Voraussetzung fürs nachhaltige Gelingen der Energiewende (Wind und PV statt Kohle und Atom)! Dabei ist es grundsätzlich nicht so wichtig, ob diese Stromspeicher zentral bei den Stromkonzernen stehen oder dezentral in den Häusern mit Netzbetreiber-Zugriff.
    Die in diesem Artikel behauptete”CO2-Bilanz” ist daher unvollständig und greift zu kurz!
    Für den Hausbesitzer mit PV und lokalem Speicher mit Notstromfunktion ergibt sich ein persönlicher Vorteil, für die globale Energiewende ist der Vorteil ein gesellschaftlicher.
    Technische Verbesserungen bei den Speicherarten sind natürlich immer willkommen!

  4. DAs ist schlecht gerechnet und argumentiert.
    Autarkie heißt für mich, die zentralen Stromfunktionen des Haushalts bei black out 48 aufrecht erhalten können, weiterer benefit wäre ein Betanken auch mal Abends. Netzdienlichkeit wunderbar, sonst schaffen wir 100% Erneuerbare nie. Dazu brauchen wir Netze und Speicher – für Tagesschwankungen in Form von Batterien, für Wochenschwankungen Gebirgsspeicher, wohl auch Wasserstoff trotz der so negativen Energiebilanz.
    Und pay back – time: 100.000 km ist schon worst case, real sind eher 30.000 km. Kauft man sich ein E-Auto mit Garantie für 1 Mio. km, dann hält der Akku als Netzstabilisator weitere 2 Mio. “km”, dann kommt Recycling – also eine wunderbare Bilanz. Wurde auch eingerechnet, dass ein Diesel – Motor mit 300 kg einen viel höheren Fußabdruck hat? Wir schauen bei den alten TEchniken gerne weg und sind mit neuen überkritisch… Besser als Haushaltsspeicher sind E-PKW – 30 Mio. mit je 75 kWh (ist 2025 Schnitt) vervierzigfachen DEutschlands Kapazität. Dazu muss aber auch am Arbeitsplatz geladen werden können. Wo soll denn der Solarbuckel sonst hin?

  5. Endlich ist sie da, eine fundierte Aufklärung durch den Energie-Fachmann. Vielen Dank. Bin gespannt auf die nächsten beiden Teile.

  6. Ich setze auf einen Druckluftspeicher von 2-4energie. Wirkungsgrad ca. 93% (Wärmeenergie, ElektrischeEnergie und Kälteenergie)

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