Energiewende in den eigenen vier Wänden!

Hannes hat eine schöne Erbschaft gemacht. Bald kann er mit seiner Frau, Freya, die muffige Mietwohnung verlassen. Beide wollen ein Haus mit Blick auf Elbe und Nord-Ostsee-Kanal bauen. Ein wunderschönes Grundstück war im Nachlass seines Vaters. Die Planung ist mit dem Architekten durchgesprochen: Bungalow mit Satteldach und Ölheizung für Wärme und Warmwasser, dazu eine große Terrasse und ein kleiner Garten. Bevor es im Frühjahr mit dem Bau losgeht, buchen Hannes und Freya einen Urlaub im sonnigen Kalifornien. Es geht zu Freyas Bruder Friedrich, der seit vielen Jahren in Santa Barbara lebt. 

Sie sind überwältigt von der Pazifikküste, den Stränden, der Steilküste, den vorgelagerten Felseninseln und dem schönen Bergpanorama der Santa Ynes Mountains. Friedrich wohnt im Rattlesnake Crescent in der Los Olivos Community, einer Neubausiedlung mit 60 Häusers im spanischen Kolonialstil, die mit weißem Stuck verputzt sind. Die traditionellen roten Pfannendächer sind durch Photovoltaik-Dächer ersetzt. In der Siedlung ist ein zentraler Batteriespeicher, in den der nicht sofort verbrauchte Solarstrom eingespeist und nachts wieder entnommen werden kann. 

Wir wollen etwas für das Klima und die Umwelt tun. Mit Grauen erinnern wir uns an die heftigen Waldbrände im letzten Jahr. Vororte von Santa Barbara mussten evakuiert werden.

Alle Häuser haben eine PV-Anlage auf dem Dach. Jedes PV-Module ist mit „solaredge“, einem intelligenten Leistungsoptimierer, verschaltet. Zusammen mit dem zentralen Batteriespeicher decken wir 80% unseres Strom- und Energiebedarfs ab. Wir nutzen Elektrizität, Klimaanlagen, Heizung und Warmwasser. Viele Bewohner haben bereits ein E-Auto, das mit seiner Batterie in das gesamte Energiekonzept integriert ist. Die einmaligen Mehrkosten für PV-Anlage und Batteriespeicher belaufen sich auf ungefähr $20.000,- pro Haus. Bei gleichbleibenden Stromkosten amortisiert sich das in 10 Jahren Betriebszeit. Da die Strompreise aber steigen werden, verkürzt sich die Zeit. Der lokale Stromversorger kann unseren zentralen Batteriespeicher über Schnittstellen mitbenutzen. Für diese geldwerten Systemdienstleistungen, wie Frequenz- und Spannungshaltung sowie für Wirk- und Blindleistungsmanagement und auch Ersatzstromversorgung erhalten wir eine Vergühtung. 

Diese Systemdienstleistungen sind besonders hilfreich bei fluktuierenden Einspeisungen aus Sonne und Wind. Das ist eine Win-Win-Lösung für Netzbetreiber und Hausbesitzer. Der zentrale Batteriespeicher bietet für unsere Siedlung eine USV-Notstromversorgung für mindestens 8 Stunden. Unsere Siedlungsgemeinschaft arbeitet mit einem „Energy Consultant“ zusammen, der den Betrieb und die Instandhaltung macht. Zurzeit erproben wir flexible Stromtarife mit einer Ampelsteuerung. Ist die Ampel auf Grün, ist der Strom günstig. Bei Rot ist er teuer und bei Gelb normal. Jedes Haus hat natürlich ein Smart Meter, einen digitalen Stromzähler, deren Tarife die Leitstelle des Stromversorgers umschalten kann. 

Ab 2020 müssen in Kalifornien alle Neubauten mit PV-Anlagen ausgerüstet werden. Es besteht dann eine Solarpflicht. Das ist der kühnste Schritt in Richtung einer sauberen und nachhaltigen Stromversorgung. Bis 2030 sollen zweidrittel des Stroms aus Sonne und Wind kommen. Damit werden die ehrgeizigen Ziele des „Pariser Klimaabkommens“ nicht nur erreicht, sondern sogar übertroffen. Dagegen wurde jüngst in Kattowitz mit Klimaexperten aus 200 Ländern diskutiert, geredet und verhandelt. Ob das Ergebnis, ein schwacher Kompromiss, dem Klima wirklich helfen wird, bleibt abzuwarten. In Kalifornien hingegen wird nicht lange geredet, sondern mit unglaublicher Konsequenz gehandelt. Aber Kalifornien war schon immer ein Vorbild in Sachen Klima- und Umweltschutz. Erinnert sei hier nur an bleifreies Benzin und Katalysator. Kein deutsches Kohlekraftwerk bekäme eine Betriebserlaubnis in Kalifornien, weil sie zu viel schädliche Abgase und giftige Schwermetalle in die Umgebung blasen. 

Sie rufen am nächsten Morgen ihrem Architekten in Brunsbüttel an und sagen ihm, dass er die Ölheizung streichen und stattdessen eine PV-Anlage mit Batteriespeicher und einer Wärmepumpe vorsehen soll. In Brunsbüttel scheint zwar die Sonne nicht so oft wie in Santa Barbara, aber langfristig rechnet sich das trotzdem, da hier die Strompreise heute schon sehr hoch sind und weiter steigen werden. Grundsätzlich möchten Staat und Finanzamt an jeder erzeugten und verbrauchten kWh mitverdienen. Selbst bei Eigenerzeugung für den eigenen Verbrauch. Es gibt allerdings noch eine Ausnahme für Einzelhäuser nach §61a Abs.4 EEG 2017, wenn die Leistung der PV-Anlage niedriger als 10 kWp und der Eigenverbrauch geringer als 10.000 kWh pro Kalenderjahr ist. 

Ein zentraler Batteriespeicher für eine Wohnsiedlung, wie in Los Olivos, ist in Deutschland wirtschaftlich nicht zu realisieren. Die Technik dafür gäbe es, aber Gesetze und Verordnungen behindern das. Schuld sind die zu kompliziert gestalteten Stromtarife, die sich zusammensetzen aus 55% für Umlagen, Abgaben und Steuern, 25% für Netzentgelte und 20% für die Stromerzeugung. Ein zentraler Batteriespeicher würde unter Umständen zweimal mit der EEG-Umlage belastet. Weil er beim Einspeisen (Laden) ein Letztverbraucher und beim Ausspeichern (Entladen) ein Stromerzeuger ist. Die rechtliche Lage ist zurzeit unbefriedigend und diskriminiert große Batteriespeicher. 

Eine Alternative zu großen Stromspeichern ist ein Pool von vielen kleinen Hausspeichern, die miteinander vernetzt sind. Bei sonnenflat gibt es dafür interessante Stromtarife, die auch Stromsharing zulassen. Die vielen vernetzten Hausspeicher ergeben ein virtuelles Kraftwerk, das Lastspitzen in Millisekunden ausregeln kann. Die Kraftwerksbetreiber müssen immer genau so viel Strom erzeugen, wie gerade verbraucht wird, um die Netzfrequenz einzuhalten. Dies ist besonders schwierig bei fluktuierenden Einspeisungen aus Sonne und Wind. Es kommt immer öfter zu dem paradoxen „Wegwerfstrom“, eine Entschädigungszahlung für nicht produzierten Strom aus abgeregelten Windenergieanlagen. Ein Stromspeicher könnte diese ungewöhnlichen Stromkosten reduzieren. Es wird intensiv an Stromspeichern geforscht. Gut im Rennen liegen Batteriespeicher und Wasserstoff. 

Hannes und Freya setzen sich mit ihrem Architekten zusammen. Der schlägt ihnen vor, einen „Technischen Gebäudeausrüster“, einen TGA-Planer, des Ingenieurbüros G-Tec einzuschalten. Damit ist gewährleistet, dass ein ganzheitliches und zukunftssicheres Konzept entwickelt wird. Nach einer Besichtigung vor Ort sieht die TGA-Planung folgendermaßen aus: 

- In das Dach integrierte PV-Anlage, wobei die einzelnen PV-Module mit „solaredge“ optimiert werden. 

- Im Garten eine kleine Windenergieanlage. Wind- und Solarenergie ergänzen sich perfekt. 

- Batteriespeicher mit DC-DC-Wandler, Umrichter und Managementsystem. 

- Der Batteriespeicher kann mit sonnenflat deutschlandweit zu einem Schwarmspeicher vernetzt werden. 

- Als Stromanbieter: sonnen mit sonnenflat home 4250 Tarif. 

- Grundwasserwärmepumpe mit 20m tiefen Saugbrunnen und Wärmetauscher und Warmwasserspeicher. 

- Fußbodenheizung, die auch im Sommer kühlen kann. 

- Zisterne im Garten vergraben zum Auffangen des Rückflusses der Wärmepumpe. 

- Das Zisternenwasser dient zur Gartenbewässerung und zur Toilettenspülung, um kostbares Trinkwasser zu sparen. 

Hannes und Freya gefallen die Planungen. Damit werden sie fast autark im Heizen und der Strom- und Wasserversorgung. Die zusätzlichen Baukosten für das ökologische und nachhaltige Versorgungskonzept des Bungalows werden sich in weniger als 10 Jahren amortisieren. 

Der G-Tec-Berater bietet außerdem an, die Genehmigungen für die TGA-Planung einzuholen sowie die KfW-Foerderungen zu beantragen. Das ist die KfW 55 Effizienzhaus-Förderung und das KfW 275 Förderprogramm für PV-Anlagen mit Batteriespeicher. Letztere Förderung läuft Ende 2018 aus. Es wird aber erwartet, dass neue KfW-Foerderungen kommen, die auch weiterhin mit einem Tilgungszuschuss ausgestattet werden. Da das gesamte Versorgungskonzept recht komplex ist, bietet G-Tec auch eine Fernüberwachung und Optimierung sowie Wartung und Instandhaltung an. 

Bei einer Dienstbesprechung im Wasser- und Schifffahrtsamt schlägt Hannes vor, das Ingenieurbüro G-Tec mit der TGA-Planung für das neue WSA-Verwaltungsgebäude zu beauftragen. Wichtiger Bestandteil des Gebäudes wird die rechnergestützte Leitstelle zur Überwachung der Schleusen und des Nord-Ostsee-Kanals. 

Jetzt fehlen nur noch die Kinder, für deren Zukunft Hannes und Freya ökologisch und nachhaltig die Welt retten wollen.