Ein Team aus deutschen und schweizerischen Wissenschaftlern hat eine Studie vorgelegt, die aufzeigt, inwieweit europäische Haushalte bis zum Jahr 2050 in der Lage sein könnten, sich selbstständig mit Energie zu versorgen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass bis zu drei Viertel aller Haushalte mit Hilfe von Solarenergie und Speichertechnologien für Batterien und Wasserstoff von der öffentlichen Energieversorgung unabhängig werden könnten.

Europas Weg zur teilweisen Energieunabhängigkeit

In Europa nutzen bereits Millionen von Haushalten Photovoltaikanlagen und Batteriespeicher, um ihren Energiebedarf teilweise selbst zu decken. Die Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), des Forschungszentrums Jülich, der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) und des Paul Scherrer Instituts in der Schweiz haben nun erforscht, wie groß der Schritt hin zu einer vollständigen Energieautarkie sein könnte.

Innovative Methoden und hochauflösende Daten

Die Forschungsarbeit basierte auf einer detaillierten Datenbank, die umfassende Informationen über den europäischen Gebäudebestand und die darin lebenden Haushalte enthält. Diese Daten wurden mit lokalen klimatischen und wirtschaftlichen Bedingungen verknüpft. Mithilfe modernster Verfahren zur Reduktion von Komplexität auf Hochleistungsrechnern konnten die Forscher für 4.000 repräsentative Einfamilienhäuser optimierte Versorgungssysteme für eine energieautarke Zukunft entwickeln. Anschließend wurden neuronale Netze genutzt, um diese Ergebnisse auf insgesamt 41 Millionen Einfamilienhäuser zu extrapolieren.

Technische Machbarkeit und wirtschaftliche Überlegungen

Laut Professor Russell McKenna von der ETH Zürich, der das Labor für Energiesystemanalyse am Paul Scherrer Institut leitet, könnten unter den aktuellen Bedingungen bereits 53 Prozent der untersuchten Gebäude technisch gesehen komplett autark werden. Dieser Prozentsatz könnte sich mit fortschreitender Technologie bis 2050 auf 75 Prozent erhöhen. Er fügt hinzu, dass, wenn Hausbesitzer bereit wären, bis zu 50 Prozent mehr zu investieren als für ein herkömmliches, ans Netz gebundenes Energiesystem, bis zu zwei Millionen Einfamilienhäuser das Stromnetz verlassen könnten.

Regionale Unterschiede und die Rolle der Elektrolyse

Die Studie zeigt, dass insbesondere in Regionen mit wenig saisonalen Wetteränderungen, wie in Spanien, oder in Ländern mit hohen Strompreisen, wie Deutschland, ein hohes Potenzial für energieautarke Wohngebäude besteht. Jann Weinand, Abteilungsleiter am Forschungszentrum Jülich, betont die Bedeutung der Elektrolyse für die Gestaltung kosteneffizienter Systeme und erklärt, dass ein erfolgreiches autarkes Energieversorgungssystem in Mitteleuropa aus einer Kombination von Photovoltaik, Batteriespeicherung und Wasserstoffspeicherung für die langfristige Energieaufbewahrung bestehen wird.

Die systemische Relevanz von Einfamilienhäusern im Energienetz

Die Frage, die sich die Forscher jedoch stellen, ist, ob eine weit verbreitete Abkopplung von Einfamilienhäusern vom Netz aus einer übergeordneten Energiesystemperspektive ratsam ist. Einfamilienhäuser können nämlich eine entscheidende Rolle bei der Stabilisierung eines auf erneuerbaren Energien basierenden Systems spielen, indem sie beispielsweise durch Lastverschiebung und die bedarfsgerechte Einspeisung von Solarstrom zur Netzstabilität beitragen. Dabei werden auch Elektrofahrzeuge eine Rolle spielen.

Diese umfassende Studie liefert wichtige Erkenntnisse für die zukünftige Energiepolitik und die Entwicklung von nachhaltigen Energieversorgungssystemen in Europa. Das in Verbindung zahlreicher Daten aus Energieerzeugung und Nutzung, sowie nutzerbasierter Mobilität und Speicheraktivitäten in Batterien von Elektrofahrzeugen – Zukunft neu gedacht!