Energiemanagement – Strom bitte hier entlang!

  • Grafik Strom- bzw. Energieflüsse im Haushalt

Smartes Energiemanagement lohnt sich

Strom mit einer Photovoltaikanlage auf dem Dach zu erzeugen, lohnt sich – wenn man möglichst viel davon selbst verbraucht. Dazu benötigt man ein smartes Energiemanagement. Dieses regelt den Energiefluss von der Solaranlage zu den Hausgeräten, zum Speicher oder zum E-Auto. Berechnet man Anschaffungs- und laufende Kosten einer Photovoltaikanlage über einen Zeitraum von 20 bis 30 Jahren, dann kostet eine Kilowattstunde selbst erzeugter Strom etwa 10 Cent. Wer Strom vom Energieversorger bezieht, zahlt derzeit um die 40 Cent pro Kilowattstunde. Speist man hingegen den selbst erzeugten Strom ins öffentliche Netz ein, gibt es dafür nur eine Vergütung von durchschnittlich etwa 8 Cent. Es macht sich also bezahlt, einen möglichst hohen Anteil des Sonnenstroms im eigenen Haushalt zu verbrauchen.

Das Problem: Gerade dann, wenn die Solaranlage mit Volldampf Strom liefert, zum Beispiel bei Sonne zur Mittagszeit, ist oft niemand zuhause – es wird wenig Strom gebraucht. Abends dagegen, wenn das Licht angeht und alle Familienmitglieder die diversen Elektrogeräte im Haus laufen lassen, kommt wenig bis gar keine Power vom Dach.

Günstig für einen hohen Eigenverbrauch sind Stromabnehmer wie die Wärmepumpe oder ein Elektroauto, die tagsüber „auf Vorrat“ warmes Brauch- und Heizungswasser produzieren oder ihre Batterie füllen können. Alternativ oder ergänzend kann ein Stromspeicher die überschüssige Energie aufnehmen und bei Bedarf wieder abgeben.

Mann lädt sein E-Auto und hält den Stecker in der Hand vor der Ladestation witty solar
(Foto: Hager)

Mehr Sonne in den Tank

Den Eigenstromverbrauch durch optimiertes Laden des E-Autos zu erhöhen – das ist das Prinzip der smarten Ladelösung von Hager. Das System besteht aus der Ladestation witty solar, einem Energiezähler, der permanent den erzeugten PV-Strom misst, sowie dem intelligenten Energiemanagement-Controller flow, der vom Technikschrank aus die Ladestation steuert.

Damit möglichst viel Strom ins E-Auto und möglichst wenig ins öffentliche Netz fließt, kann witty solar den Lademodus anpassen: Wenn bei Sonnenschein viel Stromüberschuss vorhanden ist, wird dreiphasig geladen. Bei ungünstigem Wetter hingegen und wenig Überschuss wird auf einphasiges Laden umgeschaltet. So kann Strom genutzt werden, der sonst ins Netz fließen müsste. Das System funktioniert sogar ohne Stromspeicher, kann aber mit dem Energiespeicher flow kombiniert werden.

Smarter Manager

Wer aber sagt dem Strom, wohin er sich gerade bewegen soll, zur Spülmaschine, zur Ladestation, in den Speicher oder doch ins Stromnetz? Diese Aufgabe übernimmt ein intelligentes Energiemanagementsystem (EMS), manchmal auch einfach Energiemanager genannt. Ursprünglich wurden EMS für Industrie und Gewerbe entwickelt. Systeme für Privathaushalte bezeichnet man auch als HEMS, was für Home Energy Management Systems steht.

Der Energiemanager misst und analysiert die Stromerzeugung sowie den Strombedarf im gesamten Haus – von der Heizung bis zum Homeoffice. Und aufgrund dieser Daten entscheidet er dann wie der Solarstrom am effizientesten genutzt werden kann. Dabei fließen oftmals auch Wetterprognosen und weitere Daten in die Berechnung ein. Außerdem visualisiert das Energiemanagement die Energieflüsse, sodass die Betreiber der Anlage sie jederzeit über Computer oder mobile Endgeräte abrufen können.

Visualisierung der flow App von Hager
Visualisierung auf dem Tablet: Wie viel Strom fließt gerade wohin? (Foto: Hager)

Kleines Gerät, große Wirkung

Seine wichtigen Funktionen übt das Energiemanagement unauffällig im Hintergrund aus. Je nach System kann es als kleines Gerät in den Zählerkasten eingebaut oder in den Wechselrichter, den Stromspeicher oder eine Smarthome-Zentrale integriert sein. Wer ein modernes PV-System installiert oder mit dem Haus geliefert bekommt, muss daher in der Regel kein zusätzliches Gerät für das Energiemanagement erwerben. Haushaltsgeräte oder Wärmepumpen, die in das Energiemanagementsystem eingebunden werden sollen, müssen vernetzungsfähig sein. Dafür steht das SG Ready-Label, was so viel wie „anschlussfähig an ein intelligentes Stromnetz“ bedeutet. Bei Haushaltsgeräten lohnt sich die Integration allerdings nur, wenn ihr Verbrauch zeitlich verschiebbar ist, beispielsweise bei Spül- und Waschmaschinen.

modernes Haus zur Darstellung Energiemanagementsystems von Senec
(Foto: Senec)

Rundum mit Eigenstrom versorgt

Das 360-Grad-Energiesystem von Senec ist eine Komplettlösung für die Eigenstromversorgung mit Photovoltaik. Das Energiemanagementsystem ist in den smarten Stromspeicher integriert und steuert die Stromversorgung der angeschlossenen Verbraucher (Haushaltsgeräte, Wärmepumpe, E-Auto) passend zur PV-Produktion. Falls noch Überschuss ins Netz eingespeist werden muss, kann dieser in einer virtuellen Strom-Cloud „gutgeschrieben“ und später, etwa im Winter, abgerufen werden. Das Stromguthaben kann auch zum Laden des E-Autos unterwegs an bestimmten Ladestationen genutzt oder beispielsweise mit Freunden geteilt werden.

Virtuelle Speicher als Ergänzung

Mit Stromspeicher und Energiemanagement lässt sich der Eigenverbrauch vom PV-Strom von durchschnittlich etwa 30 Prozent auf bis zu 80 Prozent steigern. Damit steigt auch der Autarkiegrad, das heißt, der Anteil des Strombedarfs, den ein Haushalt mit selbst erzeugter Energie decken kann. Komplett unabhängig vom Stromversorger zu werden, ist zwar übers Jahr gesehen rechnerisch möglich, in der Praxis aber auch mit smartem Energiemanagement in der Regel unrealistisch. Dafür müsste man den Strom vom Sommer bis zum Winter speichern können, was mit den derzeit verwendeten Batteriesystemen nicht möglich ist. Eine Art virtuellen Speicher bieten sogenannte Stromclouds, wie am Beispiel des Energiemanagementsystems von Senec beschrieben.

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