Energiemanagementsystem für PV-Anlagen: Tipps und Funktionen

Was ist ein Energiemanagementsystem?

Wer eine PV-Anlage hat, kennt das gute Gefühl, seinen eigenen Strom zu produzieren. Je mehr Sonnenstrom die Geräte im Haus verbrauchen, desto weniger Netzstrom muss teuer gekauft werden. Deshalb passen Besitzer von PV-Anlagen ihr Verbrauchsverhalten ganz selbstverständlich an den Sonnenschein an. Regelmäßig die eigene PV-Produktion im Blick zu haben und die Geräte von Hand ein- und auszuschalten, ist auf Dauer natürlich mühsam und nicht besonders effektiv und nutzbringend. Deshalb ist die Integration eines Energiemanagementsystems, wie enerixControl, kurz EMS sinnvoll. Wenn Haushalte Energiemanagementsysteme nutzen, so spricht man von einem Home Energy Management System, kurz HEMS. Bei einem HEMS handelt es sich um eine Technologie, die im Haushalt automatisch vorhandene Energieflüsse erfasst, auswertet und optimiert.

Stromkosten sparen durch mehr Eigenverbrauch

Energiemanagementsysteme helfen dir deinen Eigenverbrauch zu steigern, indem Sie deinen produzierten Solarstrom effizient nutzen. Mit Hilfe des Energiemanagementsystems werden die einzelnen Geräte untereinander vernetzt und so gesteuert, dass sie auf deine Bedürfnisse zugeschnitten und kostenoptimiert arbeiten. Denn Energie günstig herzustellen genügt allein nicht – Ziel ist es, die Energie effektiv und nutzbringend einzusetzen. Ein richtig angewendetes Energiemanagementsystem kann so mehrere hundert Euro Stromkosten pro Jahr einsparen.

Die intelligente Schaltzentrale deiner PV-Anlage

Ein HEMS verknüpft deine Photovoltaikanlage, den Speicher und Stromverbraucher wie die Wallbox, Wärmepumpe und Co. intelligent miteinander und optimiert die Stromnutzung in deinem Haus. Manchmal ist ein Energiemanagementsystem schon im Batteriespeicher integriert und es braucht kein separates Gerät mehr. Neben Hardwaresystemen können sie auch cloudbasiert sein.

So funktioniert ein Energiemanagementsystem

Das Energiemanagementsystem kümmert sich um zwei wesentliche Fragen:

1. Wohin soll der PV-Strom fließen, wenn gerade sehr viel Sonnenstrom produziert wird? 
2. Wenn gerade wenig PV-Strom zur Verfügung steht, können dann bestimmte Geräte erst später eingeschaltet, wenn wieder mehr PV-Strom da ist? 

Das Energiemanagementsystem koordiniert alles von der Stromerzeugung, Stromverbrauch und Speicherung sowie die Strommenge, die letztendlich ins Netz fließt. Dafür werden stetig alle Daten des lokalen Energiesystems erfasst und ausgewertet. Das Energiemanagementsystem weiß also immer genau, wieviel Strom der PV-Anlage gerade zur Verfügung steht und steuert die eingebundenen Geräte intelligent an. Das Ziel besteht darin, höchste Energieeffizienz zu erreichen.

Alles im Blick mit dem Energiemanagementsystem

Alle Daten, die das Energiemanagement erfasst, werden automatisch gespeichert. Diese kannst du dir jederzeit ansehen – von minutengenau bis übers Jahr betrachtet. So hat du immer einen Überblick über den Stromverbrauch in deinem Haushalt.  Dieses sogenannte Monitoring steht dir bei einigen Energiemanagementsystemen sogar für einzelne Geräte zur Verfügung. Du kannst genau sehen, wieviel dein Trockner, dein Kühlschrank und deine Gefriertruhe verbrauchen. So kannst du Stromfresser direkt identifizieren und sie durch sparsamere Geräte ersetzen.

Stromverbrauch priorisieren und intelligent steuern

Mit einem Energiemanagementsystem kannst du festlegen, welche deiner Verbraucher zuerst mit PV-Überschuss versorgt werden sollen. Außerdem kannst du mit dem HEMS die einzelnen Verbraucher nach deinen Bedürfnissen einstellen. Möchtest du dein E-Auto ausschließlich mit PV-Überschuss laden oder soll dein Heizstab vor allem dann heizen, wenn der Börsenstrompreis gerade besonders niedrig ist? In deinem HEMS kannst du solche Einstellungen jederzeit vornehmen und verändern. Das HEMS verteilt dann automatisch den Solarstrom je nach deinem Bedarf.

Energiemanagement in Kombination mit dynamischen Stromtarifen

Wenn gerade nicht genügend PV-Strom zur Verfügung steht und Strom aus dem Netz bezogen werden muss, dann sollte dieser Strom möglichst kostengünstig sein. Während statische Stromtarife zu jeder Zeit den gleich Preis pro kWh kosten, verändern dynamische Stromtarife ihren Preis im Verlauf des Tages. Viele dynamischen Stromtarife orientieren sich am sogenannten Day-Ahead-Börsenstrompreis. Die Preise pro kWh ändern sich dort einmal pro Stunde und orientieren sich an Angebot und Nachfrage am Strommarkt. Deshalb sind die Preise in den Mittagsstunden und nachts häufig günstiger, abends dagegen teurer.

Wichtig ist es, festzuhalten: Dynamischer Strompreis bedeutet nicht automatisch billiger Strompreis. Erst wenn du deinen Verbrauch in die billigen Stunden verschiebst, kannst du von den Vorteilen dynamischer Strompreise profitieren. Genau hier kommt wieder das EMS ins Spiel. Ein EMS, das preisoptimiert mit dynamischen Stromtarifen arbeitet, sorgt automatisch dafür, dass deine Verbraucher, so gut wie möglich ,zu günstigen Zeiten laufen.

KI-basiertes Energiemanagement

Auch das Thema künstliche Intelligenz (KI) spielt im Energiemanagement eine zunehmende Rolle. KI kann hier verschiedene Aufgaben übernehmen. Zum einen kann eine KI auf Basis von Wetterdaten vorhersagen, wieviel PV-Strom in den nächsten Stunden und Tagen produziert wird. Zum anderen kann KI das bisherige Verbrauchsverhalten nutzen, um vorherzusagen, wie der zukünftige Energieverbrauch aussehen wird.

Bringt man beide Vorhersagen zusammen, können diese wiederum genutzt werden, um den Energiefluss im Haus weiter zu optimieren und Stromkosten zu sparen. Aktuell ist der Umfang an KI-Funktionen bei den Energiemanagementsystemen oft noch eingeschränkt. In den nächsten Monaten wird es hier sicher noch spannende Weiterentwicklungen geben. Welche KI-Funktionen ein Energiemanagementsystem tatsächlich bereits hat, solltest du beim Anbieter genau erfragen.

Welche Arten von Energiemanagementsystemen für PV-Anlagen gibt es?

Es gibt verschiedene Arten von Home Energy Management Systemen, die alle unterschiedliche Funktionen beinhalten. Bei einem Energiemanagementsystem unterscheidet man zwischen passivem und aktivem Energiemanagement. Ein Energiemanagementsystem verfügt über beide Funktionen.

• Passiv bedeutet, dass das EMS die Daten von allen Energieflüssen erfasst und auswertet und visuell zur Verfügung stellt. Zum Beispiel in einer App oder dem Display des Gerätes. Du kannst diese Daten zu jeder Zeit einsehen.
• Für das aktive Energiemanagement braucht das Energiemanagementsystem die passiven Daten. Auf Basis derer optimiert es alle steuerbaren Verbraucher. Sobald es einen Stromüberschuss gibt, lenkt das Energiemanagementsystem Strom dorthin, wo er gebraucht wird. Erst zum Schluss fließt der Strom ins Netz.

Welche Bauarten von Energiemanagementsystemen für PV-Anlagen gibt es?

Bei der Bauart von HEMS kann man drei Hauptgruppen unterscheiden:

• Integriertes HEMS: Einige Speicher verfügen über eine integrierte HEMS-Hardware, die meist über eine zugehörige App gesteuert werden kann. Die Hardware wird dann mit dem Speicher verbaut. Integrierte HEMS sind innerhalb der Produktwelt des Herstellers sehr gut auf die kompatiblen Geräte abgestimmt. Häufig ist die Auswahl der unterstützten Geräte, wie z. B. Wallboxen, eher begrenzt.
• Externes HEMS: Hierbei handelt es sich um eine separate Hardware, die je nach Ausführung entweder innerhalb oder außerhalb des Schaltschranks verbaut wird und über eine zugehörige App gesteuert wird. Externe HEMS sind in der Regel herstellerunabhängig und unterstützen eine größere Auswahl an Herstellern.
• Cloud-HEMS: Cloudbasierte Energiemanagementsysteme benötigen keine Hardware, um die für das Energiemanagement erforderlichen Funktionen abzubilden. Sie greifen über die Cloud auf die nötigen Daten der Geräte zu und auch die Steuerung der Geräte passiert über die Cloud. Ähnlich wie externe HEMS setzen Cloud-HEMS auf eine breite Unterstützung verschiedener Hersteller. Es entfallen dabei die Anschaffungskosten und der Installationsaufwand für die Hardware.

Für wen lohnt sich ein HEMS – Home Energy Management System?

Ein HEMS steuert den Strom bedarfsgerecht. Insofern lohnt er sich für jeden, der mit seiner Solaranlage möglichst unabhängig vom öffentlichen Netz, sowie steigenden Strompreisen werden und seinen Eigenverbrauch optimieren möchte. Und es gibt noch weitere Möglichkeiten: 

• Ein Energiemanagement ist praktisch, wenn du neben deiner PV-Anlage auch eine Wallbox, Wärmepumpe und Klimaanlage mit deiner Solaranlage verbunden hast oder das künftig tun möchtest.
• Auch wenn du keine großen Verbraucher im Haus hast, kann ein Energiemanagement für dich interessant sein, denn es hilft dabei, Stromfresser zu identifizieren. So kannst du energiehungrige Geräte gegen stromsparende ersetzen.
• In Verbindung mit einem dynamischen Stromtarif kann ein Energiemanagement genau dann Strom aus dem öffentlichen Netz ziehen, wenn die Strompreise auf einem Minimum sind. Im Gegenzug kann es bei hohen Preisen den selbst erzeugten Strom nutzen – entweder aus dem Speicher oder der Solaranlage. Neben gesparten Kosten entlastet das auch das Stromnetz, da die erzeugte Energie hier vor allem gezielt im Eigenheim verwendet wird, ohne dass zu viel Strom in das Netz eingespeist wird. Somit spielen Energiemanagementsysteme von Photovoltaikanlagen auch eine essenzielle Rolle bei der Energiewende. Dadurch erlangst du eine deutliche Unabhängigkeit von steigenden Strompreisen.
• Wer seinen PV-Strom einspeist, erhält dafür eine feste Einspeisevergütung. Es gibt aber auch die Möglichkeit, den überschüssigen Strom an der Börse zu verkaufen. Das funktioniert über ein Partnerunternehmen. Die Rolle des Energiemanagementsystems ist dabei, die Zeiten, in denen wenig Strom aus Erneuerbaren Energien eingespeist wird und der Strompreis dafür folglich am höchsten ist, zu ermitteln. Je weniger Angebot, desto höher der Preis. Gibt es also genügend Strom in deinem Haus und sind die Preise am Markt gerade gut, lenkt das HEMS den Strom ins Netz. 

Was kostet ein Home Energy Management System?

Je nach Anbieter, Leistungsumfang und auch der Größe deiner Solaranlage variieren die Kosten des Energiemanagementsystems. Im Schnitt liegt man hier aber bei ein paar hundert bis tausend Euro Anschaffungskosten für die HEMS-Hardware. Bei einigen Speichern ist bereits ein HEMS-Hardware verbaut, die bereits im Preis für den Speicher enthalten ist. Cloudlösungen verzichten auf Hardware, weswegen keine Anschaffungskosten dafür anfallen. Viele HEMS haben außerdem Nutzungskosten, die meist im Bereich von einigen Euro pro Monat liegen.

enerixControl der cloudbasierte Energiemanager für dein Eigenheim

Energiemanagementsysteme können nicht nur hardwarebasiert, sondern auch eine reine Cloudlösung sein. Für reine Cloudlösungen spricht, dass das Energiemanagement einfach und ohne extra Installationsarbeiten in Betrieb genommen werden kann und keine Kosten für EMS-Hardware anfallen. Mit enerixControl bietet enerix ein eigenes cloudbasiertes Energiemanagementsystem an. Die Einrichtung und Nutzung sind besonders nutzerfreundlich gehalten, so dass du sie einfach selbst vornehmen kannst.

In unserem Solarstammtisch erklären wir dir wie das Energiemanagement von enerix funktioniert auch zum Download im App Store und Google Play Store erhältlich.

Fazit: