Eine Sprache für die Energiewende im Haus

Dem kommt in Zukunft erhöhte Bedeutung zu. So sollen europaweit bis 2025 rund 20 Mio. Wärmepumpen und 5 Mio. Elektrofahrzeuge im Markt sein – in vielen Häusern wird sich auch beides finden (Bild 1). Die dafür nötige elektrische Energiemenge ist verfügbar, Probleme könnte es allerdings bei der Leistung geben, falls alle Geräte gleichzeitig Energie anfordern.

Verstärkt wird dieser Trend auch durch ­die Entwicklungen auf der Erzeugungsseite: Immer mehr Grundlastkraftwerke (Atom, Kohle, …) gehen vom Netz, und die Anzahl der volatilen Einspeiser (Wind, PV, …) steigt. Dies wird in Zukunft den Einsatz eines Energiemanagers erfordern, um Angebot und Nachfrage zur Deckung zu bringen. Peter Kellendonk, Vorstandvorsitzender der Eebus-Initiative, spricht hier von einem »Heim-Energiemanagement-System« (HEMS).

Energiemanagement fürs Eigenheim

Ein zukünftiges Szenario sieht so aus: Das HEMS spricht einerseits mit dem Versorgungsnetz, von dem es Informationen über die aktuell zur Verfügung stehende Leistung sowie den Preis erhält. Andererseits kommuniziert es mit den im Haus befindlichen energieintensiven Verbrauchern (Elektrofahrzeug, Wärmepumpe, PV-Speicher, Großgeräte) sowie ggf. mit der PV-Anlage.

Der Energiemanager sorgt dafür, dass die maximale Anschlussleistung nicht überschritten wird, indem ggf. die Verbraucher in ihrer Leistung reduziert werden, bei denen eine Verschiebung möglich ist, z. B. beim Elektroauto. Gleichzeitig wird z. B. auch die Wettervorhersage mit in die Regelstrategie einbezogen, um einen PV-Speicher über Nacht leerzufahren, falls für den Folgetag Sonnenschein vorhergesagt ist.

Ziel der Initiative ist es, dass alle an dem Prozess beteiligten eine einheitliche Sprache sprechen – Eebus. Klassische Smart-Home-Anwendungen wie Beleuchtung werden vermutlich nicht Eebus sprechen, über eine entsprechende Schnittstelle soll aber eine Kommunikation zwischen Energiemanagement und Smart Home möglich sein.

Einbindung vor Elektromobilität

Die ersten Eebus-fähigen Produkte sind bereits verfügbar bzw. werden in Kürze auf den Markt kommen. Dazu zählt z. B. das Energiemanagementsystem »flow« von Hager. Es wird als Server in der Technikzentrale installiert und koordiniert alle angeschlossenen Verbraucher. Das System wurde zusammen mit Audi entwickelt und gleicht den ­aktuellen Strombedarf permanent mit dem vorhandenen Stromangebot ab. Es lädt den Audi e-tron, wenn entsprechend ausreichend Strom zur Verfügung steht.

Das Zusammenspiel von flow und dem Audi e-tron Ladesystem soll unnötige Lastspitzen vermeiden. Es wird die maximale ­Ladeleistung abgerufen, ohne den Haus­anschluss zu überlasten. Wenn vorhanden, wird hauseigener PV-Strom in den Lade­vorgang miteinbezogen. Unterschiedliche Strompreise, z. B. Tag-/Nachttarife, werden ebenfalls erkannt – das System lädt kosten­optimiert. Das System besteht aus drei ­Komponenten, die über Modbus miteinander vernetzt werden: dem Energie Management Controller XEM461 (Bild 2), einer 24-V-Spannungsversorgung (TGA200) sowie einem Energiezähler (ECR380).

Smart Meter vor der Zulassung

Smart Metering ist seit vielen Jahren in der Diskussion, der geplante Einführungstermin hat sich immer wieder nach hinten verschoben, aber jetzt scheint es ernst zu werden. Das erste Smart Meter Gateway ist vom BSI (Bundesamt für Sicherheit in der Informa­tionstechnik) zertifiziert, acht weitere befinden sich im Zertifizierungsprozess. Sobald drei Gateways zertifiziert sind, kann der Rollout starten.

Unter den derzeit in der Evaluierung befindlichen Gateways ist auch die Lösung von Theben, die im Rahmen des Expertentags vorgestellt wurde. Sie heißt »Conexa 3.0« (Bild 3) und setzt auf ein zweigeteiltes Gerät: Das Grundmodul wird BSI-zertifiziert sein, und ein »BSI-freies« Aufsteckmodul übernimmt dann die Kommunikation mit den Geräten und Systemen des Kunden, z. B. via ­Eebus oder KNX.

Steffen Hornung von Theben rechnet mit einem Beginn des Rollouts der Smart Meter ab dem zweiten Halbjahr 2019. Gegen ­Jahresende sollen dann auch die Aufsteckmodule serienmäßig verfügbar sein.

Es geht also voran mit dem Energie­management. Die Grundlagen werden geschaffen – die Hardware steht zur Verfügung, es gibt eine einheitliche Sprache, mit der die Geräte untereinander und mit dem Versorgungsnetz kommunizieren können. Ein wesentlicher Baustein fehlt aber noch – und ist auch noch nicht wirklich in Sicht: Dynamische Stromtarife.