Wäre es möglich, dass Privathaushalte sich selbst mit Energie versorgen?

Meine Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob es möglich ist, dass Privathaushalte in der Schweiz ihre Energieversorgung autonom gestalten können. Durch die Erzeugung eigener Wärme und Elektrizität könnten Haushalte unabhängiger von zentralen Energieversorgern werden. Dabei habe ich technische, geografische, finanzielle, politische und ökologische Aspekte analysiert, welche in der Abbildung zusammengefasst sind (die Originalarbeit ist in Englisch verfasst).

Nachhaltigkeit ist für mich nicht nur ein Schlagwort, sondern eine zentrale Frage unserer Zeit. Angesichts der wachsenden Bedrohungen durch den Klimawandel, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und die ungleiche Verteilung von Ressourcen wollte ich ein Thema erforschen, das sowohl gesellschaftlich relevant als auch zukunftsorientiert ist. Die Idee, dass jeder Haushalt in der Lage sein könnte, seine eigene Energie zu erzeugen, faszinierte mich. Dies wäre nicht nur ein Schritt in Richtung grösserer Unabhängigkeit, sondern auch ein Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit. Meine Motivation war, herauszufinden, welche Möglichkeiten bereits bestehen und was noch getan werden muss, um diese Vision Wirklichkeit werden zu lassen. Für mich bedeutet Nachhaltigkeit, Verantwortung zu übernehmen – sowohl für die Gegenwart als auch für die Zukunft. Es geht darum, die Ressourcen unseres Planeten so zu nutzen, dass auch kommende Generationen ein gutes Leben führen können und die Werte von Gerechtigkeit, Verantwortung und Respekt gegenüber unserer Umwelt und allen Lebewesen in Entscheidungen und Handlungen einzubeziehen.

Im Rahmen meiner Arbeit habe ich untersucht, inwieweit Privathaushalte in Zürich ihre Energieversorgung autonom gestalten könnten. Die technischen Systeme, welche dazu heute infrage kommen, sind in dem Bild unten dargestellt.

Ein zentrales Ergebnis war, dass eine vollständige Autarkie, also die Unabhängigkeit von externen Energiequellen, kurzfristig nicht realistisch ist. Gründe hierfür sind vor allem die geografischen und klimatischen Bedingungen. So zeigt sich, dass Photovoltaikanlagen in Zürich, insbesondere im Winter, nur begrenzt effizient sind. Die fehlende Sonneneinstrahlung in den Wintermonaten führt dazu, dass Solarenergie nicht ausreicht, um den gesamten Energiebedarf eines Haushalts zu decken, insbesondere, wenn diese Energie auch zum Betrieb einer Wärmepumpe zum Heizen genutzt werden soll. Ähnliches gilt für Windenergie: In städtischen Gebieten, wie Zürich, sind die Windgeschwindigkeiten zu niedrig und der Wind zu unregelmässig, dazu es gibt strikte Vorschriften für die Installation von Windturbinen. Eine weitgehende Unabhängigkeit von zentralen Energieversorgern ist jedoch durchaus möglich. So können moderne Wärmepumpen in Verbindung mit Photovoltaikanlagen bereits einen signifikanten Teil des Energiebedarfs eines Haushalts decken, während der drei wärmeren Jahreszeiten sogar mehr als benötigt wird. Eine Wärmepumpe kann durch den Einsatz von Umweltwärme (Luft oder Erdreich) für die Beheizung von Wohnräumen oder die Erwärmung von Wasser eingesetzt werden, was fossile Brennstoffe ersetzen kann und den Bedarf an Solarstrom zum Heizen verringert. Ein entscheidendes Hindernis bleibt jedoch die Energiespeicherung. Ohne kostengünstige und effiziente Langzeitspeicher ist es schwierig, die im Sommer erzeugte überschüssige Energie für den Winter zu speichern und zu nutzen. Hier gibt es vielversprechende Entwicklungen, wie hybride Wasserstoffspeicher oder verbesserte Batteriesysteme, die in der Zukunft mehr Flexibilität und Autonomie ermöglichen könnten.

Auch die gesetzlichen Rahmenbedingungen spielen eine wichtige Rolle: Regulierungen, wie Bauvorschriften und Umweltschutzgesetze, schränken derzeit noch die Möglichkeiten zur Installation von dezentralen Energiesystemen ein. Die Gesamtenergiebilanz fällt unter Nutzung aller heutigen Technologien und bestmöglichen regulatorischen Bedingungen positiv aus. Aufgrund der limitierten Energiespeicherung reicht es dennoch für durchschnittliche Privathaushalte in Zürich noch nicht für eine autonome Energieversorgung, wie die Analyse von Strombedarf und eigener Erzeugung unten zeigt.

Die Arbeit zeigt, dass Nachhaltigkeit nicht nur technologische Lösungen, sondern auch politische und gesellschaftliche Veränderungen erfordert. Zudem wurde mir bewusst, wie wichtig es ist, kritisch zu denken, komplexe Sachverhalte zu analysieren und interdisziplinär zu arbeiten. Die Arbeit an diesem Projekt hat auch meine Perspektive auf viele Dinge verändert. Ich habe gelernt, nicht nur auf die offensichtlichen Antworten zu schauen, sondern auch die tieferen Zusammenhänge zu verstehen. Die Recherche hat mein Bewusstsein für die Dringlichkeit nachhaltiger Lösungen geschärft und mir gezeigt, dass wir alle einen Beitrag leisten können, egal wie klein dieser auf den ersten Blick erscheinen mag. Auch vermeintlich kleine Entscheidungen, die wir treffen, sei es der Kauf eines energieeffizienten Geräts oder die Nutzung erneuerbarer Energiequellen, hat eine positive Auswirkung und kann uns dem Ziel einer autonomen Energieversorgung näher bringen. Mir wurde jedoch auch bewusst, dass man grosse Ziele nur gemeinsam erreichen kann.