Wärme und Strom - 365 Tage Autark

Wärme und Strom – 365 Tage Autark

Eine Photovoltaikanlage kann in Kombination mit einem Batteriespeicher und einem Blockheizkraftwerk eine nahezu autarke Versorgung von Strom und Wärme sicherstellen.
Paul Koch konnte als Präsident der «Holzenergie Thurgau» in der Kartause Ittingen rund 40 Besucher zum Fachanlass «Wärme und Strom – 365 Tage Autark» begrüssen. Christian Wolf von der MBR Solar AG stellte die aktuelle Energiesituation in der Schweiz und das Potenzial von Photovoltaikanlagen. Die MBR Solar AG ist eine Tochterfirma vom Maschinenring Ostschweiz, der von den Thurgauer Verbänden der Landtechnik, Milchproduzenten und Landfrauen, sowie vom St. Galler Bauernverband getragen wird. „Als der Gaspreis durch die Decke ging, erhöhten sich auch die Strompreise explosionsartig“, sagte Wolf. Nach dem «Merit Order» Prinzip gibt das teuerste Kraftwerk den Strompreis vor, damit günstige Alternativen wie Wind- und Sonnenenergie gefördert werden und teure Kern-, Kohle- und Gaskraftwerke den Markt nicht verlassen. Wolf betonte, dass in der Schweiz eine noch nie dagewesene Energiesituation mit einer grossen Abhängigkeit besteht, weil jeder eine Tonne Rohöl im Jahr verbraucht und lediglich 25 % der verbrauchten Energie elektrischer Strom ist. Mit Wasserkraftwerken wird im Sommer zu viel und im Winter zu wenig Strom produziert. Im Jahr 2021 wurde für 4,7 Milliarden Franken (60%) Energie importiert und im letzten Jahr waren es bei der gleichen Menge rund acht Milliarden Franken. „Die Importe werden überwiegend von Staaten geliefert, mit denen man sonst nie zusammenarbeiten würde“, betonte Wolf. Durch das jährliche Bevölkerungswachstum von rund 100´000 Personen, zunehmende Mobilität und neue Heizungstechniken wird aber immer mehr Energie benötigt.

In diesem Jahr gibt es neue Förderprogramme

Die MBR Solar AG aus Wängi (TG) hat in der Schweiz in den letzten 15 Jahren über 2000 Solaranlagen installiert. Wegen den geringeren gesetzlichen Auflagen wurden etwa 80 % davon unter der 30 kW Schwelle gebaut. „Die Atomkraftwerke abschalten und die Berge mit Photovoltaik zu verbauen macht keinen Sinn“, sagte Wolf und bemerkte, dass es für Photovoltaikanlagen, die nach dem 1. Januar 2023 in Betrieb genommen werden, neue Förderprogramme gibt. Die Investitionen für eine 30 kVA-Anlage mit einer Grösse von 44 kWp ist auf einem Blechdach mit rund 65´000 Franken am günstigsten und eine in eine Fassade integrierte Anlage mit rund 125´000 Franken am teuersten. Als Beispiel nannte Wolf eine Photovoltaikanlage auf einem rund 230 m² grossen Trapezblechdach eines Landwirtschaftsgebäudes, wo die Stromgestehungskosten bei 6,3 Rp/kWh liegen und die Subventionen rund 16´500 Franken betragen würden. Die Anlage trägt sich wirtschaftlich, wenn der Eigenverbrauch über 20 % liegt oder der Strom unter dem Rückliefertarif produziert werden kann. Für die Berechnungen müssen zwingend der Eigenbedarf und die Stromkosten ermittelt werden, die regional zwischen 20 und 60 Rp/kWh liegen. Wolf bemerkte, dass es für eine autarke Stromversorgung eine Speichermöglichkeit bräuchte. Die Spitzenlastreduktion durch eine Zwischenspeicherung ist mit 10 – 30 Rp/kWh aber noch zu teuer und macht erst Sinn bei einem Preis von 5 Rp/kWh. Eine Möglichkeit wäre Bodenseewasser auf den Seerücken zu pumpen und mit einem Pumpspeicherkraftwerk Strom zu produzieren. „Ein Speicherbecken wäre landschaftsverträglicher als ein Windrad“, sagte der Referent, für den die französischen Atomkraftwerke zurzeit noch matchentscheidend sind, weil die Erträge vom Solarstrom in keiner Region der Schweiz für die Abdeckung des Winterbedarfs genügen.  

Blockheizkraftwerke sind Alternativen

Martin Schrag von der Heim AG in Aadorf erklärte, dass es mittlerweile kleine Blockheizkraftwerke gibt, die bereits im kleinen Leistungsbereich bei sechs bis neun Einfamilienhäuser den Bedarf von Wärme und Strom abdecken können. Als Brennstoff werden naturbelassene Hackschnitzel verwendet und durch die Vergasung entsteht als Nebenprodukt auch noch Pflanzenkohle, die in der Landwirtschaft sehr gefragt ist. Bei einem Blockheizkraftwerk werden die Hackschnitzel in einen Vergaser gefördert, wo 700 Grad warmes Holzgas entsteht, das in einen Verbrennungsmotor eingespeist wird. Zuvor wird in einem Wärmetauscher die Wärme entzogen, die wie die Abwärme vom Verbrennungsmotor in ein Wärmenetz eingespeist wird. Schrag bemerkte, dass ein solches Blockheizkraftwerk eine Fläche von rund 8 x 6 Meter und einen zusätzlichen Hackschnitzelbunker benötigt. Mittlerweile steht ein Modell mit einer thermischen Leistung von 25 kW und einer elektrischen Leistung von 9 kW vor der Markteinführung, das mit einer jährlichen Betriebsdauer von 3´500 Stunden eine Photovoltaikanlage im Winter ergänzen könnte. Schrag erwähnte, dass für ein grösseres Blockheizkraftwerk insgesamt rund eine Million Franken investiert werden müssen und die kleine Anlage rund 250´000 Franken kosten wird. Für alle Blockheizkraftwerke gibt es Fördergelder von 40 % und eine Einspeisevergütung von 15 Rp/kWh. Ohne Fördergelder liegt der Richtpreis für eine Wirtschaftlichkeit bei jährlich etwa 8000 Betriebsstunden bei 18 Rp/kWh für den produzierten Strom. „Mit einer Kombination von Photovoltaikanlage, Blockheizkraftwerk und Speicherbatterie wäre man im Notfall weitgehend nicht autark, aber energieneutral“, sagte Schrag. Wolf fügte hinzu, dass die Autarkiegeschichte stark am Verhalten vom Konsumenten und der Politik abhängig ist. Alle vorgestellten Varianten sind teurer als die Möglichkeiten von Gas und Öl mit den Preisen vor zwei Jahren. „Es braucht gesetzliche Grundlagen“, betonte Wolf. Simon Biegger, Geschäftsführer von «Lignum Ost» wies zum Schluss der Veranstaltung auf die verschiedenen Fachberatungen hin, die von den Fachleuten der Arbeitsgruppe «Holzenergie Thurgau» kostenlos angeboten werden.

Bericht Schweizer Bauer vom 15.02.23