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Energietechnik: Alles aus einer Hand

Die Solarstromerzeugung, die Solarstromspeicherung, die intelligente Haustechnik und die Elektromobilität können durchaus miteinander verbunden werden, allerdings muss ein solches System mit verschiedenen Schnittstellen konfiguriert werden, was die ganze Angelegenheit sehr komplex macht. Jetzt gibt es ein neues System aus der Schweiz, das alles vereinfachen soll.

Der Hintergrund sieht wie folgt aus: Eine klare Abgrenzung der einzelnen Gewerke ist heute nicht mehr möglich. Der Heizungsbauer zum Beispiel soll sich mit Wärmepumpen und mit Photovoltaik-(PV)-Anlagen auskennen, für die normalerweise ein Elektriker zuständig ist. Andersherum müssen Elektriker heute auch den Heizungssektor mit dem Bereich der Wärmepumpen abdecken. Dann möchten viele Kunden Ladestationen für ihr E-Auto und zu guter Letzt sollen alle Bereiche mittels intelligenter Haustechnik miteinander verbunden und vernetzt werden. Das sind Herausforderungen, die viel Zeit und Mühe bedeuten, weil Komponenten gefunden werden müssen und deren Kompatibilität, Installation und Überwachung abgeprüft werden muss. Für solche Aufgaben sind All-in-one-Lösungen entwickelt worden, die dabei helfen. Eine dieser Lösungen stammt von Ecocoach aus der Schweiz.

Beispiel Einfamilienhaus von Familie Steiner in Reichenburg im Kanton Schwyz in der Schweiz

Das Haus der Familie Steiner zeigt, wie das System die drei Bereiche in einem Wohnhaus verbindet. Das Haus besitzt 332 m2 beheizte Fläche und fünfeinhalb Zimmer. Auf dem Dach des Hauses ist eine PV-Anlage mit 12 kW Leistung installiert. Das ist eine relativ große Anlage, der Solarertrag liegt bei 12.000 kWh im Jahr. Diese Anlage hat die Aufgabe, die Haustechnik, die Luft/Wasser-Wärmepumpe, welche die Wärme für die Raumheizung und das Dusch- und Trinkwasser erzeugt und die zwei Ladestationen mit jeweils 22 kW Leistung für die Elektroautos mit Strom zu versorgen. Die PV-Anlage hat außerdem einen Batteriespeicher mit 13 kWh Speicherkapazität. Und hier steckt das Energiemanagementsystem von Ecocoach drin. Es ergibt sich eine Energiezentrale des Gebäudes, die aus Speicher und Energiemanager besteht.

Das Energiemanagement übernimmt nun folgende Aufgaben:
•    durch Algorithmen werden die Energieflüsse vollautomatisch optimiert
•    die Daten werden in einer Cloud gespeichert
•    Verbraucher werden passend zur erneuerbaren Energie-Erzeugung gesteuert
•    ist ein Überschuss an Strom vorhanden, lädt das System den Batteriespeicher und versorgt große Verbraucher, wie zum Beispiel einen Pufferspeicher
•    die Energieflüsse zur Ladestation für das E-Auto werden optimiert
 
Mit dem Ecocoach-System ist es der Familie möglich, durchschnittlich 65 % ihres Energiebedarfs für Strom, Wärme und Elektromobilität mit Solarstrom zu decken. Das entspricht in etwa acht Monaten im Jahr, in denen sich die Familie selbst mit Strom versorgt.

Die Gebäudeautomation ist einer der elektrischen Verbraucher im Haus. Durch diese Smart-Home-Technik werden Beleuchtung, Jalousien, Markisen und Dachfenster automatisch gesteuert. Außerdem gibt es eine automatische Steuerung für die Wärmepumpe und für die einzelnen Heizungen in den Räumen. Das Ganze funktioniert mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) des Herstellers Beckhoff Automation. Diese Steuerung verbunden mit dem Ecocoach-Programm ergibt folgende wichtige Punkte:
•    alle energierelevanten Geräte werden gesteuert
•    die gesamte angeschlossene Gebäude- und Haustechnik wird gesteuert
•    zusammen mit der Energiemanagement-Soft- und –Hardware wird die Energie-Effizienz im Gebäude maximiert

Das Geheimnis des Ganzen ist die Technologieoffenheit, die freie Protokolle und Schnittstellen nutzt.
Solche freien Protokolle und Schnittstellen haben mehrere Vorteile:
•    die Flexibilität, denn für jede Anwendung kann das optimale Protokoll verwendet werden
•    die Anbindung von neuen technischen Automatisierungslösungen
•    die direkte Ansteuerung aller Energie - Erzeuger, Energieverbraucher und Ausstattung
•    geringere Kosten, weil Lizenzgebühren wie bei proprietären Protokollen entfallen

Um den Installateuren die Arbeit zu erleichtern, hat Ecocoach eine programmierte webbasierte App für PCs entwickelt. Alle Einstellungen werden im Setup-Tool auf einer grafischen Oberfläche durchgeführt. Die Inbetriebnahme kann schon vor dem Vor-Ort-Termin bereits vorbereitet werden.

Für den Hausbesitzer gibt es außerdem die Endnutzer-App für internetfähige Handys und PCs. Hiermit können sie ihre Energietechnik und Gebäudeautomation überwachen und steuern, ebenso wie die Ladestationen für Elektrofahrzeuge. Eine nachträgliche Erweiterung der Energie- und Gebäudetechnik ist jederzeit möglich. Offene Schnittstellen machen das möglich, der Hausbesitzer ist an keine bestimmten Anbieter gebunden.