Energieautarkes Dorf:
Geht das?!

Kolumne von christof drexel, 21.01.2022

Eine klimaneutrale Zukunft bedingt selbstredend eine klimaneutrale Energieversorgung. Als Lieferanten stehen erneuerbare Energien zur Verfügung – im Wesentlichen Wasser, Wind, Sonne, Biomasse. Darüber, wie diese Energieversorgung ganz genau funktionieren soll, wird noch sehr viel diskutiert, insbesondere beim Thema Winterstrom. Aber ginge es auch energieautark?

Mehrfamilienhaus produziert so viel Energie, wie es benötigt

Das Leuchtturmprojekt «Energieautarkes Mehrfamilienhaus Brütten» hat es im kleinen Massstab gezeigt: Ein Gebäude kann so gestaltet werden, dass die Energieernte auf dem Dach und an der Fassade ausreicht, um die Wohnungen mit Raumwärme, Warmwasser und Haushaltsstrom zu versorgen. Mit Hilfe von relativ aufwändiger Technik kann die sommerliche Ernte in Form von Wasserstoff über Monate gespeichert werden; zu keinem Zeitpunkt muss Strom aus dem Netz bezogen werden.

Simulation eines energieautarken Dorfes in Vorarlberg

Im Rahmen einer Studie aus Vorarlberg wurde diese Frage nun für ein ganzes Dorf mit knapp 1’000 Einwohnern gestellt: Ist es auch hier möglich, ohne den Bezug von Energie ausserhalb der Gemeindegrenzen auszukommen? Neben Photovoltaik steht wenig Biogas aus einem landwirtschaftlichen Betrieb und feste Biomasse aus dem gemeindeeigenen Wald zur Verfügung. Wasserkraft, die in dieser Region den Grossteil der elektrischen Energie liefert, steht in der Gemeinde nicht zur Verfügung. Die Gemeinde ist ländlich geprägt, es gibt keine energieintensiven Industriebetriebe. Der Vorteil, mit eigener Energie auszukommen, läge somit auch darin, die wertvolle Wasserkraft für die Industrie der Region aufzusparen.

Es geht energieautark. Aber wie?

Um es kurz zu machen: Ja, es geht. Das PV-Potenzial auf den Dächern ist sehr gross; unter anderem, weil es viele landwirtschaftliche Gebäude mit grossen Dachflächen, aber kleinem Energiebedarf gibt. Auch die feste Biomasse stellt einen wichtigen Bestandteil des Konzepts dar, auch wenn die Lieferung von Raumwärme auf durchschnittlich rund 20 kWh/m² Nutzfläche limitiert ist (vgl. Empfehlung Passivhaus-Institut). Diese Limitierung erfolgt, um den wertvollen Energieträger für andere Anwendungen zur Verfügung zu stellen.

Porträt von Christof Drexel
Christof Drexel ist Experte für Fragen rund um die Energiezukunft und deren nachhaltige Erreichung

Die wichtigsten Erkenntnisse dieser Studie sind:

  • PV-Flächen maximieren: Der Strom aus der Sonne ist mittlerweile die billigste Energieform; es lohnt sich, davon so viel wie möglich zu produzieren
  • Efficiency first: Die Reduktion des Strombedarfs und vor allem eine zielgerichtete Gebäudesanierungsstrategie erlauben eine sehr wirtschaftliche Minimierung der Energieversorgung
  • Biomasse für Winterstrom nutzen (siehe oben)
  • kommunale Wärmeplanung durchführen: Das Biomasse-Blockheizkraftwerk liefert auch wertvolle Wärme; zudem kann Niedertemperaturwärme für eine Gross-Wärmepumpe genutzt werden. Die Nutzung dieser Energien über ein kommunales Nahwärmenetz ist essentiell.

Auf diese Art und Weise wird die gesamte Raumwärme dekarbonisiert (fast die Hälfte davon durch dezentrale Wärmepumpen). Die elektrische Energie wird zu 90% aus PV, Batteriespeicher, Biogas und Biomasse geliefert. Der Schritt zu 100% wäre die saisonale Speicherung in Form von Wasserstoff. Sogar das ist ökonomisch darstellbar; möglicherweise stehen aber zukünftig – etwa in zentralen Salzkavernen – noch deutlich günstigere Methoden der Speicherung von Wasserstoff zur Verfügung.

Ach ja: Die Energieversorgung umfasst in der Studie übrigens nicht nur Wärme und Strom, sondern auch die (E-)Mobilität aller Gemeindebürger/-innen.

Hier finden Sie mehr über nachhaltige Wärme-/Kältenutzung sowie Elektromobilität als integrierte Energielösungen oder Solarenergie für’s eigene Dach.

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