Wichtigste Erkenntnis für die neue Welt: "Erst die bereichsübergreifende Kostenoptimierung führt dazu, dass die Investitionen etwa für eine PV-Anlage und den Stromspeicher sich amortisieren", sagt Winkler. Denn: Der selbst erzeugte Strom ermöglicht dann, verglichen mit den fossilen Alternativen, hohe Einsparungen beim Heizen und beim Laden der Autos.
So erzeugt eine typische PV-Anlage über eine wirtschaftliche Lebensdauer von 25 Jahren zum Beispiel konkurrenzlos günstigen Strom für rund 10 bis 15 Cent je kWh – je nach Lage, Dachneigung und Leistung – allerdings können normale Privathaushalte nur einen sehr geringen Teil davon selbst nutzen und müssen den Rest inzwischen für sehr kleines Geld ins öffentliche Netz einspeisen. Nur noch knapp acht Cent bezahlen die Netzbetreiber privaten Kleinanlagenbesitzern für deren Solarstrom.
"Wenn man den selbst produzierten Strom jedoch zum Teil zwischenspeichert, um ihn dann auch abends und nachts zu nutzen, oder ihn im Idealfall sektorübergreifend zum Heizen oder Autofahren nutzen kann, ändert sich das Gesamtbild drastisch" erklärt Volker Quaschning, Professor der Elektrotechnik und Spezialist für Photovoltaik an der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Berlin.
So verursacht ein durchschnittlicher Diesel-Pkw derzeit rund zehn bis elf Euro Spritkosten auf 100 Kilometer. Wer sein E-Auto mit Netzstrom zu 30 oder 35 Cent die Kilowattstunde laden muss, bekommt das kaum billiger hin. Kann er jedoch selbst erzeugten Solarstrom für rund 11 Cent zum Autofahren nutzen, verringern sich die Fahrkosten auf rund zwei Euro je 100 Kilometer. "Das ist in der Praxis oft auch sehr gut möglich", kommentiert Quaschning, "denn schon eine relativ kleine Dach-PV-Anlage mit etwa 8 Kilowatt peak Leistung erzeugt an einem Sommertag mehr als 30 kWh Strom, wovon man ohne E-Auto aber nur maximal 30 Prozent selbst verbrauchen kann."
Nun scheint nicht jeden Tag die Sonne, aber auch an einem bewölkten Tag schafft eine moderne Anlage noch 10 bis 15 kWh. Und: weil die durchschnittliche Fahrstrecke der Deutschen mit knapp 38 Kilometern pro Tag nur etwa 7 bis 8 kWh Strom verbraucht, ein E-Auto aber über einen 50 bis 80 kWh großen Akku verfügt, lassen sich mit dem selbst produzierten Strom auch ein paar Regentage überbrücken.
Für die Wärmepumpe braucht es flexible Stromtarife
Zum Teil lässt sich der günstig auf dem Dach produzierte Sonnenstrom auch zum Heizen nutzen – allerdings nur in den Übergangszeiten, von Ende Februar bis Anfang Mai sowie im Herbst. "Im Dezember und Januar erzeugt eine Dach-PV-Anlage in Deutschland in der Regel nicht einmal genügend Strom für die private Grundlast aus Licht, Internetrouter sowie Kühl- und Gefrierschrank", sagt PV-Experte Quaschning, "an Autoladen oder Wärmepumpe ist da kaum zu denken." Hier kommt nun der flexible Stromtarif ins Spiel, mit dem die Familie im Szenario "Neue Energiewelt" agiert.
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Anders als etwa in Skandinavien oder Teilen der USA stecken flexible Stromtarife in Deutschland noch in den Kinderschuhen. Bei einigen Anbietern wie Tibber, Octopus Energy oder Awattar können private Haushalte aber schon Verträge ohne fixe Centbeträge je Kilowattstunde wie in herkömmlichen Tarifen abschließen; die Anbieter bauen den Strompreis dann aus zwei Komponenten: dem jeweils aktuellen Börsenstrompreis, der stark schwankt, und einem Fixanteil aus Netzentgelten, Steuern und anderen Abgaben.
In Zeiten mit viel Wind fällt der Großhandelspreis an der Leipziger Stromböse EEX regelmäßig ab, zum Teil sogar in den negativen Bereich. "Mit flexiblen Stromtarifen kann man davon wegen des hohen Fixanteils an den Stromkosten zwar nicht ganz, aber immerhin teilweise profitieren", sagt Christina Wallraf von der Verbraucherzentrale NRW. Besonders, wer zum Beispiel Waschmaschine, Trockner, E-Auto-Wallbox oder Wärmepumpe dann anwerfen kann, wenn der Strom gerade günstig ist. Weil beispielsweise gerade ein Tief über die Nordsee fegt und viel Windstrom an der Börse die Preise drückt.
"Das funktioniert bei der Wärmepumpe nicht ganz so einfach und effizient wie beim E-Auto", sagt Elektrotechnik-Professor Quaschning. "Ein gewisses Flexibilisierungspotenzial hat die Pumpe aber auch." So könne zum Beispiel das Dusch- und Badewasser dann erzeugt werden, wenn der Stromanbieter günstige Stundentarife bietet. "Und weil Wärmepumpen meist mit Fußbodenheizungen betrieben werden, ist auch die Bausubstanz selbst ein gewisser thermischer Speicher, der sich zum Beispiel nachts mit flexiblem Stromtarif aufheizen lässt", sagt Quaschning.
Ein zusätzlicher thermischer Pufferspeicher bringt weitere Flexibilität. Insgesamt haben die DIW-Forscher im Szenario "Neu" den Netzstrom im Schnitt fünf Cent günstiger als durch herkömmliche, statische Stromtarife angesetzt, eine Größenordnung, die nach Meinung unabhängiger Experten durchaus realistisch ist, eher konservativ.
Voraussetzung Smart Meter
Voraussetzung dafür ist allerdings ein intelligenter digitaler Stromzähler, ein Smart Meter, der die genauen Stromverbräuche stundenscharf ermitteln und über ein Kommunikationsmodul an die Netzbetreiber übertragen kann. Bei deren Installation hinken deutsche Netzbetreiber ihren europäischen Kollegen meilenweit hinterher. "Unsere stundengenauen Tarife funktionieren nur mit Smart Meter optimal", sagt Tibber-Deutschland-Chef Merlin Lauenburg. Optimal bedeutet in diesem Fall: "Mit Smart Metern können die Netzbetreiber ihre Netze intelligent steuern und uns nach den tatsächlichen Verbräuchen der Endkunden abrechnen."
Mit einem klassischen Stromzähler dagegen wissen die Anbieter und Netzbetreiber nicht, wann ihre Kunden wie viel Strom verbrauchen; ohne die genauen empirischen Daten können die Stromanbieter daher nur grobe flexible Tarife anbieten, die auf stochastischen Modellrechnungen und den Durchschnittsverbräuchen der jeweils letzten Monate basieren.
Die Schwankungen der tatsächlichen Preise brauchen private Endverbraucher jedoch, um signifikant Stromkosten sparen zu können. "Je mehr Erneuerbare Energien, allen voran Windstrom und PV, die Preise an der Börse mitgestalten, desto stärker ist tendenziell die Schwankung", erklärt Lauenburg. Lange Zeit verzögerten übergenaue Zulassungsgremien und Netzbetreiber das flächendeckende Ausrollen der Smart Meter. Doch Besserung ist in Sicht: Von 2025 an haben Verbraucher einen gesetzlichen Anspruch auf die Installation durch den Netzbetreiber. Länger als maximal vier Monate darf der dann Antragsteller nicht mehr hinhalten; auch eine Preisobergrenze hat der Gesetzgeber eingeführt.
Mehr als 30 Euro einmalig für den Einbau und 20 Euro jährlich für den Betrieb dürfen die Messstellenbetreiber dann von normalen Privathaushalten nicht mehr verlangen. Erst bei sehr hohen Stromverbräuchen und Einspeisungen aus großen PV-Anlagen steigt die Gebühr langsam an. Damit würde der Weg dann endlich frei für die private Energiewende – zumindest rechtlich. Umsetzen müssen die Verbraucher sie, und das möglichst in der idealen Variante, damit sie nicht nur CO2 fürs Klima, sondern auch Energiekosten sparen.
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