Die Umstellung auf regenerative Energien wird auch eine große Umstellung des Stromnetzes mit sich bringen: Dezentrale Stromerzeugung und Speicherung gewinnt dabei immer mehr an Bedeutung, auch schon jetzt auf Ebene der Privathaushalte.

Vor allem die Erhöhung des Eigenverbrauches wird wichtiger, um steigende Stromkosten auszugleichen. Gleichzeitig ist es für die Stabilität des Stromnetzes wichtig, dass Konsumenten sparsamer werden, da Wärmepumpen und E-Autos die Stromnachfrage erhöhen. 

In Bezug auf Wasser stellen sich ähnliche Fragen in Zukunft. Lange Trockenperioden durch den Klimawandel erfordern dringend den bisherigen Umgang mit Wasser zu überdenken. 

Auch hier wird es wichtig sein, Ressourcen einzusparen und intelligent zu nutzen.

Wie wäre es also, sich beinahe vollständig unabhängig von Strom und Wasserkosten zu machen und gleichzeitig durch einen sparsamen Verbrauch von Strom und Wasser die Umwelt zu schonen ?

Folgende Beschreibungen können im Haustechnikplan eingesehen werden. Dieser steht zum Download im PDF Format bereit (siehe unten).

 

Anmerkung zu folgenden Inhalten: Die meisten Ideen des Haustechnikkonzeptes sind in der Realität umsetzbar. Im Falle der Wassertechnik ist eine Genehmigung der autarken Wasserversorgung schwierig (siehe Abschnitt "Wasser". Das Sammeln von Regenwasser über Solarpaneele wäre nur realistisch, wenn mehrere Erdhäuser in einer Siedlung

über eine große Solaranlage versorgt werden würden, da die Paneelfläche eines einzelnen Hauses nicht ausreicht, um die benötigte Menge an Wasser aufzufangen.

 

Strom:

Vollständige Unabhängigkeit vom Stromnetz ist heute mit Technologien am Markt theoretisch umsetzbar und sogar legal ! Gemeinden sind dazu verpflichtet, ein Haus an das Stromnetz anzuschließen. Kein Hausbesitzer ist jedoch dazu verpflichtet, diesen Strom abzunehmen und darf theoretisch die Verbindung kappen. Er trägt dann die Eigenverantwortung, immer genug Strom für sich zu erzeugen.

Mithilfe einer Off-Grid Anlage kann Strom aus Solarenergie und anderen regenerativen Quellen selbst genutzt werden. In diesem Fall wird Strom durch eine 12 kWp Solaranlage, sowie einer oder mehreren kleinen Windkraftanlagen (Ertragsausgleich Winter) erzeugt. Überschüsse werden in einem überdimensionierten Stromspeicher von maximal ca. 50 kWh gespeichert und stehen teilweise mehrere Tage bei einer Dauerleistung von bis zu 12kW zum Abruf bereit. Mithilfe einer bidirektionalen Ladestation käme ggf. ein Elektroauto als zusätzlicher Stromspeicher hinzu (V2H, V2L [Vehicle to Home, Vehicle to Load]) und würde den Autarkiegrad zusätzlich erhöhen, da der Stromverbrauch durch kurze Alltagsfahrten nur gering ausfällt. Bei Wind-und gleichzeitiger Dunkelflaute kann der Strom aus dem extern geladenen Elektroauto genutzt werden, um den Hausspeicher zu füllen. Um die Ladekosten gering zu halten, könnte man zu diesem Zweck den öffentlichen Stromanschluss z.B. in einen Carport oder die Garage legen lassen, um das Elektroauto aufzuladen. Eine direkte Verbindung zum Hausnetz würde so nicht bestehen, ebenso eine Einspeisung des Solarstroms in das öffentliche Netz. Durch dieses Inselanlagendesign entfallen lästige Bürokratie- und Steuerregelungen.

Neben dem Elektroauto kommen auch andere Alternativen in Betracht, die je nach individueller Dimensionierung der Anlage ausreichen, um den fehlenden Ertrag im Winter auszugleichen, wie z.B. ein kleiner Generator, eine Windkraftkleinanlage oder ein zusätzlicher Großspeicher, den man sich nach Absprache mit anderen Haushalten/Grundstücksbesitzern teilt.

Warmwasser wird durch sparsame Wandspeicher mit einer max. Leistung von 4 kW erhitzt, der Herd wird bei Bedarf durch einen Gasherd ersetzt, um zusätzlich Strom zu sparen. Der Gasherd kann 13 Jahre lang ohne Zukauf von neuem Gas betrieben werden (s. Heizung).

 

Wasser:

Neben einem möglichen externen Wasseranschluss sieht das Konzept vor, dass Regenwasser für die Trinkwasserproduktion über Paneele aufgefangen wird (z.B. Agrophotovoltaikflächen mit montierter Abflussrinne).  80 m² Fläche reichen hierbei aus, um die Versorgung eines 4 Personenhaushaltes zu decken. Rechnerisch wird hierbei berücksichtigt, dass der Gesamtniederschlag (jährlich) zurückgehen könnte, in diesem Fall z.B. für den Raum Köln/Bonn 600L/m² anstelle des Durchschnitts von ca. > 700L/m².

In einem unterirdischen Tank mit max. 56000 Liter Fassungsvermögen wird das zuvor leicht gefilterte Regenwasser gesammelt und in einer Filteranlage zu Trinkwasser umgewandelt. Ein Wassersparduschkopf und Sparaufsätze an den Wasserhähnen reduzieren den Wasserverbrauch.

Gleichzeitig wird der Wasserverbrauch nochmals reduziert, indem Abwasser, sog. Grauwasser aus Dusche, Waschmaschine, Bad und Gästebad recycelt und gereinigt wird, um damit die Waschmaschine zu betreiben. Mikroplastikrückstände aus Kleidungsstücken können mit Spezialfiltern des Unternehmens PlanetCare abgefangen werden, um den Filter des Grauwasserrecyclings zu schonen.

Zusätzlich ist vorgesehen, dass die Toilettenspülung und ein damit einhergehender großer Wasserverbrauch durch den Einsatz einer Trockentrenntoilette verhindert wird. Die Exkremente werden gesammelt und nach der Hygienisierung durch Fermentation mit Kompost und Grünschnitt zu Terra Preta umgewandelt, sodass die Flachdächer und umliegende Plfanzen, z.B. Beete für die optimale Bodenqualität gedüngt werden können. Urin wird in der Toilette seperat abgeleitet, gesammelt und hygienisiert. Durch neueste Technologie aus Skandinavien im Kleinformat wäre es sogar möglich, den Urin in trockene Kristalle zu wertvollem Düngerpulver umzuwandeln .

Lediglich das Wasser aus Spülmaschine, Waschbecken der Küche wird nach außen abgeleitet. Dieses durch ökologische (biologisch abbaubare) Reinigungsmittel nur leicht verschmutzte Trinkwasser wird durch eine Pflanzenkläranlage gereinigt und gefiltert, in der Pflanzen und Bakterien (effektive Mikroorganismen [EM]) von den Nährstoffen des Abflusswassers profitieren, bevor dieses in einen Teich geleitet wird. Hier endet auch der Überlaufabfluss der Zisterne, sowie des Klarwasserbehälters aus dem Grauwasserrecycling. Das Wasser steht dort uneingeschränkt für Tiere und der Bewässerung von Pflanzen in Trockenperioden zur Verfügung.

 

Wichtiger Hinweis: Eine autarke Versorgung ist in Deutschland aus baurechtlichen Gründen (Anschlusspflicht) nur schwer umsetzbar. Diese Lösung eignet sich somit momentan eher für ländliche Gebiete, in denen eine Ausnahmeregelung möglich sein könnte, wenn nachgewiesen werden kann, dass verschmutzes Abwasser nicht in die Umwelt gelangt. Letzteres wird auch im Konzept der autarken Haustechnik berücksichtigt [Grauwasserrecycling, Pflanzenkläranlage mit Sand und Aktivkohle]. Es kann sich aber lohnen, die folgenden Elemente auch im Falle eines Strom und Wasseranschlusses zu berücksichtigen, bzw. einzuplanen, um nicht nur konsequent umweltfreundlicher, sondern auch noch sparsamer Strom und Wasser zu nutzen!

 

Auch die Düngung von gewerblichen Nutzpflanzen ist bisher nur mit Terra Preta aus Küchen und Speiseabfällen legal möglich.

In Zusammenarbeit mit Behörden und Forschungseinrichtungen arbeitet jedoch die Firma Finizio an technischen Lösungen, um

Extkremente und Urin in Zukunft in der Landwirtschaft einsetzen zu dürfen. Dazu betreibt sie eine Pilotanlage in Eberswalde. Sie vertreibt ebenfalls innovative Komposttoilettensysteme.

(www.finizio.de)

Im Augenblick darf Terra Preta aus Exkrementen und Urin nur auf Garten und Beetanlagen oder auf privaten Gemüsebeeten ausgebracht werden.

 

Weitere Infos zu Pflanzenkläranlagen, rechtliche Bestimmungen, Firmen dazu (und  auch Wissen über Kompost,  bzw. Trenntoiletten):

https://www.naturbauhof.de/pflanzenklaeranlagen

http://www.pka-elsa.de/

 

Heizung:

Das Gebäude wird nur im Notfall mit einem kleinen Kamin (z.B. Hersteller Jotul, DIBt-Zulassung [raumluftunabhängig !], Energiestandard A+)

beheizt. Dieser wird durch das Recycling der Abwärme, z.B. durch Kochen, Duschen, Föhnen, Spülmaschine, usw. nur selten genutzt werden müssen.

Darüber hinaus bietet die kleine Brennkammer nur wenig Platz, wodurch im seltenen Bedarfsfall sparsam Material verbraucht wird, dementsprechend wenig CO2 (durch effiziente Verbrennung) ausgestoßen wird. Es empfiehlt sich die Verbrennung von Abfällen aus der Holzindustrie (Holzbricketts oder Pellets in Pelletkörben), um die Abholzung wertvoller Waldflächen als CO2 Senke und Naturrraum zu verringern.

Insbesondere die Verwendung eines Gasherdes wird durch tägliches Kochen dazu beitragen, dass eine angenehme Wohnraumtemperatur erhalten bleibt. Bei einem durchschnittlichen Verbrauch für eine 3-4 köpfige Familie von 1000kWh (Kochen und gelegentliches Backen) kann dieser bei kleinster Tankgröße (2700L) 13 Jahre ohne Auftanken betrieben werden. Der Verbrauch von fossilen Brennstoffen erhöht den Autarkiegrad in der Stromversorgung, wird aber auf ein Minimum reduziert. Die Abwärme wärmt zudem das ganze Gebäude. Gas wird als Übergangslösung genutzt, bis Stromspeicher noch größer und günstiger werden. Durch die Herstellung klimaneutraler Flüssiggase (welche schon heute  mit Pilotanlagen hergestellt werden) oder besser, dem Bezug von Biogs aus biologischen Speise-und Abfallresten (https://utopia.de/ratgeber/biogas-anbieter-oekogas-vergleich/) bietet diese Wahl der Haustechnik durch den geringen Mengenbedarf dennoch eine Zukunftsperspektive. Biogas aus Monokulturen, z.B. Mais sollte dabei vermieden werden. Primagas bietet seit 2018 sogar Bio-Flüssiggas für Tanks an.

Die CO2 Emissionen des Gasherdes (201kg/Jahr) und des Holzofens werden durch den Bewuchs des Erdhauses (600-1300 kg CO2 Aufnahmepotential [75m² Dachfläche]) ohne Probleme ausgeglichen. Der Aufnahmeüberschuss des Bewuchses wird über die Jahre einen Großteil der Neubauemissionen ausgleichen.