Nutzung Erneuerbarer Energien

Erneuerbarer Energien gewinnen im Wohngebäudebereich zunehmen an Bedeutung, da sie einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen und zur Senkung der langfristigen Energiekosten leisten. Sowohl im Neubau als auch bei energetischen Sanierungen bieten sich verschiedene Möglichkeiten, erneuerbare Energiequellen in die Energieversorgung eines Gebäudes einzubinden.

Zu den wichtigsten Technologien zählen Photovoltaikanlagen zur Stromerzeugung, Solarthermieanlagen zur Wärmegewinnung sowie die Kombination dieser Systeme mit modernen Heiztechnologien wie Wärmepumpen.

Photovoltaikanlagen gehören zu den am weitesten verbreiteten Lösungen zur Nutzung erlernbarer Energien. Sie wandeln Sonnenenergie in elektrischen Strom um, der unmittelbar im Gebäude für beispielsweise Haushaltsgeräte, Beleuchtung oder technische Anlagen, genutzt werden kann. Dadurch sinkt der Bedarf an Netzstrom und die laufenden Energiekosten können reduziert werden.
Überschüssiger Strom lässt sich entweder ins öffentliche Stromnetz einspeisen oder im eigenen Gebäude weiterverwenden, zum Beispiel zur Unterstützung der Wärmeversorgung.
Besonders effizient ist die Kombination von Photovoltaik und Wärmepumpe, da ein Teil des Strombedarfs der Wärmepumpe durch selbst erzeugten Solarstrom gedeckt werden kann. In Zeiten hoher Solarstromproduktion kann die Wärmepumpe bevorzugt betrieben werden, um beispielsweise einen Puffer- oder Warmwasserspeicher zu laden. Ergänzend kann ein elektrischer Heizstab (auch ohne Wärmepumpe eingesetzt werden, der überschüssigen Solarstrom nutzt, um Wasser im Wärmespeicher direkt zu erwärmen. Dadurch kann zusätzlicher Eigenverbrauch des erzeugten Stroms erreicht werden, während gleichzeitig der Einsatz anderer Energieträger reduziert wird.
Ein wichtiger Bestandteil vieler moderner Photovoltaiksysteme ist der Batteriespeicher. Da die Stromproduktion einer Photovoltaikanlage stark von der Sonneneinstrahlung abhängt und vor allem tagsüber erfolgt, während der Verbrauch im Haushalt häufig morgens und abends am höchsten ist, kann ein Batteriespeicher überschüssigen Solarstrom zwischenspeichern und zu einem späteren Zeitpunkt bereitstellen. Dadurch steigt der Eigenverbrauchsanteil was die Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz stärkt und die Wirtschaftlichkeit der Anlage verbessert. Gleichzeitig trägt ein Batteriespeicher dazu bei, Lastspitzen zu reduzieren und den Stromverbrauch im Haushalt gezielter zu steuern.

Neben der Eigennutzung von Solarstrom gewinnt in Mehrfamilienhäusern und Wohnungseigentümergemeinschaften (WEGs) auch die direkte Vermarktung von Photovoltaikstrom innerhalb des Gebäudes an Bedeutung. Ein wichtiges Konzept in diesem Zusammenhang ist das sogenannte Mieterstrommodell. Dabei wird der auf dem Gebäude erzeugte Solarstrom nicht vollständig in das öffentliche Stromnetz eingespeist, sondern direkt an die Bewohner des Gebäudes geliefert. Auf diese Weise profitieren sowohl Eigentümer als auch Mieter von lokal erzeugtem erneuerbarem Strom.

Beim Mieterstrommodell wird eine Photovoltaikanlage auf dem Dach eines Mehrfamilienhauses installiert. Der erzeugte Strom wird zunächst im Gebäude genutzt und über ein Mess- und Abrechnungssystem auf die einzelnen Haushalte verteilt. Die Bewohner können diesen Strom meist günstiger beziehen als Strom aus dem öffentlichen Netz, da bestimmte Netzentgelte und Abgaben entfallen. Für den Betreiber der Anlage, etwa eine Wohnungseigentümergemeinschaft, eine einzelne Eigentümerin oder ein Energiedienstleister, entsteht gleichzeitig eine zusätzliche Einnahmequelle durch den Verkauf des Stroms an die Bewohner.

Im einer Wohnungseigentümergemeinschaft (WEG) kann eine Photovoltaikanlage gemeinschaftlich betrieben werden. Die Eigentümer beschließen in der Eigentümerversammlung über Planung, Installation und Betrieb der Anlage. Der erzeugte Strom kann entweder anteilig von den Eigentümern selbst genutzt oder im Rahmen eines Mieterstrommodells an Mieter im Gebäude verkauft werden. Alternativ kann ein externer Betreiber oder Energiedienstleister die technische und organisatorische Umsetzung übernehmen. Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn die Eigentümergemeinschaft den administrativen Aufwand reduzieren möchte.

Technisch wird das Mieterstrommodell häufig durch ein Messkonzept mit mehreren Stromzählern umgesetzt, das sowohl den Gesamtstromertrag der Photovoltaikanlage als auch den individuellen Stromverbrauch der einzelnen Wohneinheiten erfasst. Ein Energiemanagementsystem unterstützt dabei, den erzeugten Strom möglichst effizient im Gebäude zu verteilen und den Eigenverbrauch zu maximieren. Nicht genutzter Strom wird weiterhin ins öffentliche Netz eingespeist und vergütet.

Die Kombination aus Photovoltaikanlage, Eigenverbrauch, Batteriespeicher und Mieterstrommodell kann die Wirtschaftlichkeit von Photovoltaikanlagen in Mehrfamilienhäusern deutlich steigern. Gleichzeitig ermöglicht sie es, auch Bewohnern ohne eigenes Dach – insbesondere Mietern – Zugang zu lokal erzeugtem erneuerbarem Strom, wodurch die Energiewende stärker in den urbanen Gebäudebestand integriert wird. Eine weitere Möglichkeit bieten Balkonkraftwerke / Steckersolar.
Darüber hinaus eröffnet die Kombination aus Photovoltaikanlage und Batteriespeicher zudem Möglichkeiten für die Elektromobilität. Elektrofahrzeuge können über eine entsprechende Ladeeinrichtung, beispielsweise eine Wallbox, direkt mit selbst erzeugtem Solarstrom geladen werden. Intelligente Energiemanagementsysteme können den Ladevorgang dabei so steuern, dass möglichst viel Solarstrom genutzt wird. In Verbindung mit einem Batteriespeicher lässt sich der Ladevorgang zeitlich flexibler gestalteten, da der gespeicherte Strom auch zu Zeiten ohne direkte Sonneneinstrahlung zur Verfügung steht. Auf diese Weise lassen sich Gebäudeenergieversorgung und Mobilität sinnvoll miteinander verknüpfen und der Anteil erneuerbarer Energien im Alltag erhöhen.
Neben der Stromerzeugung durch Photovoltaik kann Sonnenenergie auch direkt zur Wärmebereitstellung genutzt werden. Dies geschieht über Solarthermieanlagen, bei denen Solarkollektoren auf dem Dach die Sonnenstrahlung aufnehmen und Wärme erzeugen. Diese Wärme wird über einen Wärmeträger in einen Speicher übertragen und kann dort für die Warmwasserbereitung oder zur Unterstützung der Raumheizung genutzt werden. Solarthermie eignet sich besonders zur Deckung eines großen Teils des Warmwasserbedarfs während der sonnenreichen Monate und kann in Kombination mit verschiedenen Heizsystemen wie Gas-, Biomasse- oder Wärmepumpenanlagen eingesetzt werden.

Ob ein Gebäude für Solarenergie geeignet ist, lässt sich jederzeit im Solaratlas des Landkreis Tübingen prüfen.


Zusätzliche Informationen und Dienste

Bauarbeiter auf einem Dach voller Solarplatten

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