25.04.2022

Editorial

Liebe KNX-Community, die Energieerzeugung befindet sich zur Zeit mehr denn je im Wandel und ihre regenerativen Anteile nehmen in immer rasanterem Tempo zu. Das betrifft auch und vor allem den privaten Wohnbau. Immer mehr Bauherren und Eigentümer wollen sich – nicht zuletzt vor dem Hintergrund der aktuellen Krise und dem damit einhergehenden Energiepreisanstieg – unabhängig machen und ihren Strom vom eigenen Dach beziehen. Sie werden so zum Prosumer – zu Eigenerzeuger. Um die selbstgewonnene Energie möglichst effizient zu nutzen und auch nicht durch Schwankungen bei der Erzeugung ausgebremst zu werden, müssen moderne Energiemanagement-Lösungen, zum Beispiel auf Basis von KNX, implementiert werden. Im KNX Smart Home lassen sich auch intelligente „Energieteilnehmer“ integrieren wie Ladestationen für das EFahrzeug oder eine smarte Heizung. Diese Sektorenkopplung sorgt dafür, dass alle Energieflüsse automatisiert aufeinander abgestimmt und wirtschaftlich ablaufen. Die KNX IoT-Anbindung gewährleistet dabei auch künftig die Integration möglichst aller Energieanwendungen.

Ein hochaktuelles Thema, von dem wir in der nächsten Zeit sicher noch viel hören werden – genau deshalb haben wir ihm auch diesen Newsletter gewidmet! Wir wünschen Ihnen eine informative Lektüre und freuen uns jederzeit über Ihr Feedback!

Herzlichst,

Ihr Jörg N. Schulte

KNX Deutschland

Energiemanagement

Smartes Energiemanagement mit KNX

Leistungsstarke Photovoltaikanlagen, dazu passend dimensionierte Speichermedien, ein wachsendes Angebot an Elektrofahrzeugen, effiziente Wärmepumpen: In Sachen Energieerzeugung und -verbrauch gewinnen erneuerbare Ressourcen über alle Sektoren hinweg zunehmend die Oberhand, denn die Zeichen stehen hierzulande immer deutlicher auf Klimaschutz. Was in der Wirtschaft ab einer bestimmten Unternehmensgröße zwingend vorgeschrieben ist, rückt jetzt auch bei privaten Bauherren und Modernisierern, die nachhaltiger leben und wohnen wollen, immer mehr ins Bewusstsein: die Notwendigkeit eines Energiemanagements, das Energieerzeuger und -verbraucher effizient in Einklang bringt. Wer hier auf smarte Technologien in Verbindung mit KNX setzt, hat dafür beste Voraussetzungen, vor allem mit Blick auf die hauseigene Photovoltaikanlage und die Ladestation für das E-Auto.

Ein Energie- oder auch Lastmanagement koordiniert und steuert die Energieanwendungen im Haus und zwar so, dass selbst erzeugte Energie optimal eingesetzt wird, also möglichst wenig Strom zugekauft werden muss. Anders gesagt: Es stellt sicher, dass verfügbare Energie bestmöglich zum Einsatz kommt. Immer mehr Hauseigentümer*innen stellen ihren Strom mit einer eigenen PV-Anlage selbst her, parallel dazu wird E-Mobilität in den kommenden Jahren enorm zunehmen, denn der schrittweise Ausstieg aus fossilen Brennstoffen für die Mobilität ist beschlossene Sache. Es ist also sinnvoll, den Stromverbrauch inklusive Eigenstrom auch im Privaten zu steuern und sich damit unabhängiger zu machen. Experten schätzen, dass mit einem solchen Management je nach Auslegung der PV-Anlage und insbesondere der Kapazität der Batterie 50 Prozent der benötigten Energie durch eigenerzeugte Energie ersetzt werden können. Das ist besonders interessant vor dem Hintergrund, dass Deutschland weltweit mit die höchsten Strompreise hat

Energie optimal nutzen

Strom intelligent nutzen oder speichern

Energiemanagement gewährleistet zum Beispiel, dass Solarstrom effizient genutzt wird, was Stromkosten senkt und die privaten Erzeuger oder auch Firmen unabhängiger von den Energieversorgungsunternehmen macht. Über Visualisierungen erhält man einen Überblick über den Stromverbrauch der unterschiedlichsten elektrischen Verbraucher. Gleichzeitig stellt das Energiemanagement auch sicher, dass diese zuverlässig mit Strom versorgt werden, wenn es erforderlich ist – und nach Möglichkeit immer dann vom Netz genommen werden, wenn Strom teuer oder durch fehlenden Sonnenschein nicht verfügbar ist.

Dass das Elektro-Auto und seine Ladestation zentrale Hebel im Energiemanagement sind, liegt auf der Hand: Auf der einen Seite verbraucht das Laden des Fahrzeugs sehr viel Strom, denn für Reichweiten bis 400 Kilometer muss viel Energie gespeichert werden, auf der anderen Seite kann die Auto-Batterie zukünftig als Stromspeicher fungieren. Das Energiemanagement stellt sicher, dass zusätzlich zum Laden des E-Autos noch ausreichend Strom verfügbar ist, um weitere benötigte Anwendungen im Haushalt – Licht, Heizung, Kühlung, Haushaltsgeräte – zuverlässig zu versorgen. Es kann darüber hinaus in Zukunft ermöglichen, dass die Speicherkapazität des Elektro-Fahrzeugs genutzt wird, wenn Energie im Überfluss vorhanden ist, aber erst zu einem späteren Zeitpunkt verbraucht werden soll.

Smarte Sektorkopplung

Beim Energiemanagement weiß das Auto, was das Haus macht, und das Haus weiß, was das Auto macht. Es findet also eine sogenannte Sektorkopplung statt: Elektrizität, Heizung und Mobilität sind intelligent miteinander verknüpft. Das Steuern und Koordinieren von Energieflüssen ist für jeden Haushalt sinnvoll, der Energie ökologisch verantwortungsvoll und kostenbewusst nutzen will.

Noch attraktiver wird es im Mehrfamilienhaus, das inzwischen oft über eine PV-Anlage und z. T. mehrere Ladesäulen für E-Autos verfügt. Handelt es sich bei Letzteren sogar um Ladesäulen, die mehr als 11 kW bereitstellen sollen, ist ein Lastmanagement in der Regel erforderlich.

CEM: Schlüssel zu intelligentem Stromverbrauch

Zentrale Einheit des Energiemanagements mit KNX ist der Customer Energy Manager, kurz: CEM, der Kunden-Energiemanager. Er ist die Schnittstelle zwischen intelligentem Stromnetz – Stichwort: Smart Grid – und dem KNX-Smart-Home.

Konkret: Der CEM fragt Energieteilnehmer nach deren benötigten Leistungen für einen bestimmten Zeitraum ab, sowohl Verbraucher wie Wärmepumpe, Durchlauferhitzer oder Elektrogeräte als auch Produzenten wie PV-Anlage, Energiespeicher und die Ladestation des E-Autos. Die so entstandenen Energieprofile lassen sich dann mit Hilfe von Informationen über voraussichtlich verfügbare Energie- und Tarifangebote optimieren – was insbesondere auch die Wirtschaftlichkeit von PV-Anlagen steigert.

KNX gut aufgestellt für Energiemanagement

Für das Energiemanagement im Smart Home bietet KNX zertifizierte Produkte, die mit der ETS in Betrieb genommen werden können. Schon das traditionelle KNX liefert hier Lösungen, die in einem Haus, das über eine Ladestation für E-Autos verfügt, das Lastmanagement bewerkstelligen können. Einfache Beispiele sind dimmbare Leuchten oder eine Präsenzerkennung im Wohnzimmer und anderen zentralen Räumen im Haus. Deutlich mehr Möglichkeiten im Smart Home bieten die KNX IoT Services, die Energieteilnehmer wie intelligente Ladestationen integrieren können. Auch die Vernetzung von PV-Anlage und Wärmepumpe ist eine Möglichkeit, Energieflüsse zu managen – Wohlfühltemperatur und Energieeffizienz müssen sich nicht ausschließen, im Gegenteil.

Wie aktuell das Thema Energiemanagement ist, zeigt die Tatsache, dass derzeit eine neue europäische Norm erarbeitet wird, die EN 50491-12-2. Die EN 50491 Reihe legt allgemeine Anforderungen an die Elektrische Systemtechnik für Heim und Gebäude (ESHG) und an Systeme der Gebäudeautomation (GA) fest. Teil 12-2 definiert allgemeine Anforderungen und die Architektur der Schnittstelle zwischen CEM und Heim-/Gebäude-Ressourcenmanager.

 


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