Energiemanagement
Ein Energiemanagementsystem koordiniert Photovoltaik, Speicher, Wallbox, Wärmepumpe und weitere Verbraucher. So kann vorhandene Energie gezielt genutzt und der Netzbezug reduziert werden.
Energiemanagement für Photovoltaik, Speicher und elektrische Verbraucher
Ein modernes Gebäude erzeugt, speichert und verbraucht Energie zu unterschiedlichen Zeiten. Ohne übergeordnete Steuerung arbeiten Photovoltaikanlage, Batteriespeicher, Wallbox, Wärmepumpe und weitere Verbraucher häufig unabhängig voneinander.
Ein Energiemanagementsystem verbindet diese Komponenten. Es erfasst die aktuellen Energieflüsse, bewertet verfügbare Leistung und steuert Verbraucher entsprechend festgelegter Prioritäten.
Die SNS Energy GmbH plant Energiemanagementlösungen für private Haushalte, Gewerbebetriebe und landwirtschaftliche Unternehmen.
Was macht ein Energiemanagementsystem?
Ein Energiemanagementsystem kann erfassen:
- aktuelle Photovoltaikerzeugung
- Stromverbrauch des Gebäudes
- Netzbezug
- Netzeinspeisung
- Ladezustand eines Batteriespeichers
- Leistungsaufnahme einzelner Verbraucher
- verfügbare Ladeleistung einer Wallbox
- Betriebszustand einer Wärmepumpe
- Strompreise eines dynamischen Tarifs
- erwartete Solarerträge
Auf Grundlage dieser Daten kann das System Verbraucher automatisch steuern oder Empfehlungen für eine effizientere Nutzung geben.
Solarstrom bedarfsgerecht verteilen
Ein Batteriespeicher sollte nicht nur möglichst schnell geladen werden. Je nach System kann es sinnvoll sein, Wetterprognosen, Verbrauchsverhalten und Strompreise zu berücksichtigen.
Ein prognosebasiertes Energiemanagement kann beispielsweise erkennen, dass am Mittag eine hohe Solarstromproduktion erwartet wird. Der Speicher wird dann am Morgen nicht unnötig aus dem Netz geladen oder hält Kapazität für die erwarteten Solarüberschüsse frei.
Auch eine Begrenzung von Einspeisespitzen kann berücksichtigt werden.
Fragen zum Thema Energiemanagement?
Sprechen Sie mit uns über Ihr Vorhaben – wir prüfen die technischen Möglichkeiten und zeigen Ihnen die nächsten sinnvollen Schritte auf.
Elektrofahrzeuge mit Solarstrom laden
Eine Wallbox kann so gesteuert werden, dass das Fahrzeug bevorzugt mit überschüssigem Solarstrom geladen wird.
Dabei muss berücksichtigt werden:
- Mindestladeleistung des Fahrzeugs
- ein- oder dreiphasiges Laden
- mögliche Phasenumschaltung
- gewünschter Ladezustand
- geplante Abfahrtszeit
- verfügbare Solarleistung
- Ladezustand des Batteriespeichers
- Hausanschlussleistung
- weitere elektrische Verbraucher
Je nach Priorität kann rein überschussbasiert, mit Mindestleistung oder zu bestimmten Zeiten geladen werden.
Wärmepumpe und Warmwasserbereitung einbinden
Wärmepumpen können Wärme teilweise dann erzeugen, wenn Solarstrom verfügbar ist. Gebäude, Fußbodenheizung und Warmwasserspeicher können dabei begrenzt als thermische Speicher genutzt werden.
Das Energiemanagement kann beispielsweise:
- Warmwasser bevorzugt bei Solarüberschuss erzeugen
- Heizzeiten innerhalb bestimmter Grenzen verschieben
- Solltemperaturen zeitweise anpassen
- Strompreissignale berücksichtigen
- Leistungsgrenzen des Netzanschlusses einhalten
Dabei dürfen Komfort und Effizienz der Wärmepumpe nicht durch zu häufige oder ungeeignete Schaltvorgänge beeinträchtigt werden.
Lastmanagement
Ein Lastmanagement verhindert, dass zu viele leistungsstarke Verbraucher gleichzeitig die verfügbare Anschlussleistung überschreiten.
Dies ist besonders relevant bei:
- mehreren Wallboxen
- Wärmepumpen
- elektrischen Heizsystemen
- Gewerbemaschinen
- Kühl- und Lüftungstechnik
- Batteriespeichern
- größeren Klimaanlagen
Das System kann Leistungen reduzieren, Verbraucher priorisieren oder deren Betrieb zeitlich verschieben.
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Dynamische Stromtarife
Bei einem dynamischen Stromtarif verändert sich der Strompreis abhängig vom Marktpreis. Ein Energiemanagement kann geeignete Verbraucher in günstigere Zeiträume verschieben.
Beispielsweise können:
- Batteriespeicher bei niedrigen Preisen geladen werden
- Elektrofahrzeuge nachts oder bei niedrigen Marktpreisen laden
- Warmwasserbereitung zeitlich verschoben werden
- teure Bezugszeiten vermieden werden
Ob daraus ein wirtschaftlicher Vorteil entsteht, hängt vom Verbrauchsprofil, den Preisunterschieden und der technischen Flexibilität der Verbraucher ab.
Energiemonitoring und Transparenz
Bereits die transparente Darstellung der Energieflüsse kann helfen, Verbräuche besser zu verstehen.
Ein Monitoring kann darstellen:
- aktuelle Erzeugung
- aktuellen Gebäudeverbrauch
- Netzbezug und Einspeisung
- Ladezustand des Speichers
- Verbrauch einzelner Anlagen
- Tages-, Monats- und Jahreswerte
- Eigenverbrauchsquote
- Autarkiegrad
- ungewöhnliche Verbrauchsspitzen
Diese Daten bilden auch die Grundlage für spätere Optimierungen.
Energiemanagement im Gewerbe
In Gewerbebetrieben stehen häufig andere Ziele im Mittelpunkt als in Privathaushalten.
Dazu gehören:
- hoher direkter Eigenverbrauch
- Vermeidung von Lastspitzen
- Koordination mehrerer Ladepunkte
- Steuerung von Kälte, Lüftung und Maschinen
- Gewerbespeicher
- Nutzung zeitvariabler Strompreise
- Auswertung einzelner Gebäudebereiche
- Vorbereitung auf Betriebserweiterungen
Eine detaillierte Analyse des Lastprofils ist dabei besonders wichtig.
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Fragen & Antworten
Was ist ein Energiemanagementsystem?
Ein Energiemanagementsystem erfasst Energieerzeugung, Verbrauch und gegebenenfalls den Ladezustand eines Speichers. Es kann diese Informationen auswerten und angeschlossene Geräte gezielt steuern. Ziel ist es, Energieflüsse transparent zu machen und vorhandene Energie möglichst bedarfsgerecht einzusetzen.
Wie arbeiten Photovoltaik, Speicher, Wallbox und Wärmepumpe zusammen?
Ein Energiemanagementsystem kann erkennen, wie viel Solarstrom aktuell erzeugt und im Gebäude verbraucht wird. Überschüsse können je nach Konfiguration zum Laden des Batteriespeichers, des Elektrofahrzeugs oder zur Versorgung einer Wärmepumpe genutzt werden. Dabei werden Prioritäten festgelegt, nach denen die verfügbare Energie verteilt wird.
Wie lässt sich der Eigenverbrauch von Solarstrom erhöhen?
Der Eigenverbrauch steigt, wenn elektrische Verbraucher möglichst während der Solarstromerzeugung betrieben werden. Waschmaschine, Warmwasserbereitung, Wärmepumpe oder Elektrofahrzeug können beispielsweise zeitlich gesteuert werden. Ein Batteriespeicher kann zusätzlich Strom für spätere Verbrauchszeiten bereitstellen.
Was ist der Unterschied zwischen Energieüberwachung und Energiesteuerung?
Bei der Energieüberwachung werden Verbräuche und Erzeugungsdaten lediglich gemessen und dargestellt. Eine aktive Energiesteuerung greift zusätzlich in den Betrieb angeschlossener Geräte ein. Sie kann beispielsweise Ladevorgänge starten, Verbraucher zeitweise begrenzen oder überschüssigen Solarstrom gezielt verteilen.
Was bedeutet Lastmanagement?
Ein Lastmanagement überwacht die gleichzeitig benötigte elektrische Leistung. Droht eine festgelegte Leistungsgrenze überschritten zu werden, können einzelne Verbraucher reduziert, zeitlich verschoben oder priorisiert werden. Dies ist beispielsweise bei mehreren Wallboxen, größeren Wärmepumpen oder gewerblichen Anlagen relevant.
Können dynamische Stromtarife eingebunden werden?
Geeignete Energiemanagementsysteme können variable Strompreise berücksichtigen und den Betrieb flexibler Verbraucher in günstigere Zeiträume verlagern. Voraussetzung sind ein passender Stromtarif, die erforderliche Mess- und Kommunikationstechnik sowie kompatible Geräte. Ob sich daraus ein wirtschaftlicher Vorteil ergibt, hängt vom individuellen Verbrauchsprofil und den Preisunterschieden ab.
Was bedeutet prognosebasiertes Energiemanagement?
Ein prognosebasiertes System berücksichtigt neben aktuellen Messwerten auch erwartete Entwicklungen. Dazu können Wetterprognosen, erwartete Solarerträge, Strompreise und typische Verbrauchszeiten gehören. So kann ein Speicher beispielsweise bewusst nicht vollständig geladen werden, wenn für die nächsten Stunden eine hohe Solarstromproduktion erwartet wird.
Welche Rolle spielt bidirektionales Laden?
Beim bidirektionalen Laden kann ein Elektrofahrzeug nicht nur Strom aufnehmen, sondern grundsätzlich auch wieder abgeben. Das Fahrzeug könnte damit perspektivisch als zusätzlicher Energiespeicher für ein Gebäude oder das Stromnetz dienen. Die praktische Nutzung hängt jedoch von Fahrzeug, Wallbox, Energiemanagement, technischen Standards und rechtlichen Rahmenbedingungen ab.
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