So rechnet der Autarkierechner

Woher die Daten kommen, welche Formeln wir verwenden und wo das Modell an seine Grenzen stößt. Jede Zahl im Rechner lässt sich mit dieser Seite nachrechnen.

Daten

Haushaltsstrom: gemessene Haushalte

Schlemminger, M.; Ohrdes, T.; Schneider, E.; Knoop, M. (2021): WPuQ – Household and heat pump electric load profiles, Version 2.0. Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH). Zenodo. doi:10.5281/zenodo.5642902. Lizenz CC BY 4.0. Beschreibung: Scientific Data 9, 56 (2022).

Geändert: nur Häuser ohne eigene PV, nur Haushaltsstrom (ohne Wärmepumpe), Messjahr 2019, Haushalt-Jahre mit überbrückten Lücken ausgeschlossen, auf 10 W gerundet. Die gemessene PV der Südanlage (14,5 kWp, 30°, Azimut −5°) haben wir auf 1 kWp normiert.

Wetter und PV-Ertrag

PVGIS © European Union, 2001–2026, PVGIS 5.3 (Strahlung SARAH3, Temperatur ERA5). Lizenz CC BY 4.0.

Geändert: Stundenwerte 2019–2023 für 1 kWp, 35° Neigung, Süd, 14 % Systemverluste, ohne Geländehorizont, auf einem Raster von 0,5° über Europa. 29. Februar 2020 entfernt, auf 4 Wh/kWp und 0,5 °C gerundet.

Karte und Ländergrenzen

Made with Natural Earth (gemeinfrei), Land- und Ländergrenzen im Maßstab 1:50 Mio., vereinfacht.

Kennzahlen und Preise

Definitionen nach Weniger, Tjaden, Quaschning (2017), HTW Berlin. Strompreis BDEW (08/2026), Einspeisevergütung Bundesnetzagentur (Inbetriebnahme 1.8.–31.12.2026).

Energiebilanz je Zeitschritt

Reihenfolge bei Überschuss

PV → Haushalt + Wärmepumpe → Speicher / E-Auto → Einspeisung → Abregelung

Eigenverbrauchsoptimiert. Ob zuerst der Speicher oder das Auto lädt, stellen Sie selbst ein. Die Einspeisegrenze gilt am Netzanschlusspunkt, also nach dem Eigenverbrauch.

Reihenfolge bei Defizit

Speicher → Netz

Für das E-Auto gibt der Speicher nur bis zur Hausreserve ab, damit das Haus nachts versorgt bleibt.

Speicher (DC-gekoppelt)

SoC(t+Δt) = SoC(t) + (P_Laden × η_Laden − P_Entladen) × Δt

Wechselrichter 96 %, Laden 95 %, Entladen 95 %, Leistung 0,5 kW je kWh, Standby 20 W. Leer am 1. Januar, keine Alterung.

Einspeisegrenze

P_Einspeisung ≤ Grenze × P_PV,Nenn

In Deutschland ohne Steuerbox 60 % (§ 9 EEG 2023), mit Smart Meter und Steuerbox keine feste Grenze. Ab 25 kWp ist die Steuerbox Pflicht. Dimmen durch den Netzbetreiber bilden wir nicht ab.

Wärmepumpe und E-Auto

Wärmebedarf

Q_Raum = Fläche × Standard × HGS_Ort ÷ HGS_Hameln
HGS = Σ max(0; 15 °C − T) × Δt

Der Gebäudestandard gilt für Hameln. Heizgradstunden (HGS) rechnen ihn auf den Ort und das Wetterjahr um. Warmwasser: Startwert 600 kWh Wärme je Person und Jahr.

Leistungszahl (COP)

COP = η_G × T_Vorlauf ÷ (T_Vorlauf − T_Quelle) [K]

Luft-Wasser η_G = 0,45 mit der Außentemperatur, Sole-Wasser η_G = 0,50 mit 5 °C Quelle. Vorlauf 35 °C oder 55 °C, Warmwasser 50 °C. Unter −10 °C heizt der Heizstab (COP = 1). Die Heizlast verteilen wir gleichmäßig über die Stunde, ohne Takten.

E-Auto

E_Jahr = km × Verbrauch ÷ η_Laden (+ Winterzuschlag)

Gleichmäßig auf die Fahrtage verteilt, Bedarf kommt bei Ankunft dazu. Winterzuschlag +20 % von November bis Februar ist ein Schätzwert, keine Messung.

Intelligentes Laden

PV-Überschuss ≥ 1,4 kW → ab 22 Uhr Speicher bis Hausreserve → Netz

Zum Vergleich: „Sofort laden“ bei Ankunft mit voller Leistung und „Nur nachts aus dem Netz“. Lädt die Wallbox ohnehin, geht ein PV-Überschuss zuerst ins Auto, auch unter 1,4 kW. Die Dimmung nach § 14a EnWG begrenzt nur den Netzbezug und ändert die Autarkie praktisch nicht.

Kennzahlen

Autarkiegrad

a = 1 − Netzbezug ÷ Verbrauch

Verbrauch = Haushalt + Wärmepumpe + E-Auto + Standby, ohne Wandlungs- und Speicherverluste. Wie bei der HTW Berlin.

Eigenverbrauchsanteil

e = 1 − (Einspeisung + Abregelung) ÷ PV-Erzeugung

Strenger als bei der HTW: Abgeregelter Strom zählt bei uns nicht als genutzt. Verluste in Wechselrichter und Speicher weisen wir getrennt aus.

Ersparnis pro Jahr

Verbrauch × Preis − (Netzbezug × Preis − Einspeisung × Vergütung)

Ohne Anschaffungskosten. Bei negativen Börsenpreisen gibt es für Neuanlagen keine Vergütung; der Erlös fällt real etwas geringer aus.

Mittel über fünf Wetterjahre

Kennzahl = Mittel(2019 … 2023)

Wir mitteln die Ergebnisse, nie das Wetter: Ein gemitteltes Wetter hätte keine Wolken und würde den Eigenverbrauch überschätzen. Kennlinie und Spanne rechnen wir in 15 min im gewählten Jahr.

Grenzen des Modells

  • Haushalte aus Hameln: Den Haushaltsstrom haben wir in Niedersachsen gemessen. Klimaanlagen oder andere Lebensgewohnheiten, etwa in Südeuropa, bilden wir nicht ab.
  • Skalierung: Wir strecken einen gemessenen Haushalt linear auf Ihren Verbrauch. Weit weg vom gemessenen Wert (Faktor unter 0,67 oder über 1,5) werden auch die Lastspitzen gestreckt.
  • Interpolation: Außer für Hameln 2019 gibt es nur Stundenwerte. Glatte Kurven überschätzen den Eigenverbrauch leicht, in Hameln um weniger als 1 Prozentpunkt.
  • Gebirge: Horizont und Höhe bestimmen dort den Ertrag stark. Ein Raster von 0,5° ist dafür zu grob.
  • Länderregeln: Netzanschlussregeln und Preise sind nur für Deutschland hinterlegt.
  • Nicht abgebildet: prognosebasiertes Laden, AC-gekoppelte Speicher, Teillast-Wirkungsgrade, Alterung, Dimmen nach § 9 EEG und § 14a EnWG, Börsenpreise.

Aktive Datenlieferung

Version20261013-df60b56b
Erzeugt2026-10-13T03:03:40+00:00
Wetterjahre2019, 2020, 2021, 2022, 2023
Rasterpunkte4697 (alle 0.5°)
Haushalte in der Spanne12

Ausgeschlossene Haushalte

ISFH hat kurze Messlücken linear überbrückt, ohne sie zu markieren. Ein überbrückter Abschnitt ist als Lastgang wertlos. Deshalb verwenden wir nur Haushalt-Jahre ohne Abschnitte von mindestens 60 Minuten mit exakt linearem Verlauf und ohne fehlende Werte.

SFH4 (2019)13 überbrückte Lücken (z. B. 2019-04-06 21:49:00+00:00, 120 min)
SFH5 (2019)1 überbrückte Lücken (z. B. 2019-10-11 10:14:00+00:00, 119 min)
SFH6 (2019)407332 fehlende Werte
SFH7 (2019)1 überbrückte Lücken (z. B. 2019-08-13 05:28:00+00:00, 120 min)
SFH10 (2019)2 überbrückte Lücken (z. B. 2019-07-08 12:39:00+00:00, 119 min)
SFH11 (2019)1 überbrückte Lücken (z. B. 2019-06-01 10:57:00+00:00, 119 min)
SFH16 (2019)1 überbrückte Lücken (z. B. 2019-10-06 14:11:00+00:00, 119 min)
SFH17 (2019)176068 fehlende Werte
SFH19 (2019)2 überbrückte Lücken (z. B. 2019-01-25 13:26:00+00:00, 60 min)
SFH20 (2019)1 überbrückte Lücken (z. B. 2019-07-18 03:26:00+00:00, 120 min)
SFH23 (2019)2 überbrückte Lücken (z. B. 2019-04-06 12:03:00+00:00, 119 min)
SFH25 (2019)110691 fehlende Werte
SFH27 (2019)3 überbrückte Lücken (z. B. 2019-07-09 07:20:00+00:00, 120 min)
SFH28 (2019)3 überbrückte Lücken (z. B. 2019-07-28 00:48:00+00:00, 119 min)
SFH29 (2019)1 überbrückte Lücken (z. B. 2019-12-13 06:43:00+00:00, 60 min)
SFH31 (2019)45540 fehlende Werte
SFH34 (2019)2 überbrückte Lücken (z. B. 2019-05-09 06:12:00+00:00, 1439 min)
SFH35 (2019)3 überbrückte Lücken (z. B. 2019-07-10 18:14:00+00:00, 119 min)
SFH36 (2019)2 überbrückte Lücken (z. B. 2019-05-14 12:52:00+00:00, 119 min)
SFH37 (2019)301379 fehlende Werte
SFH40 (2019)157450 fehlende Werte

Stand 10/2026, ohne Gewähr. Maßgeblich sind die aktuell gültigen Gesetze, Normen und Vorgaben des Netzbetreibers.