Vernetzte Heiztechnik: Anwender wird vom Consumer zum Prosumer

Unser Energiesystem ist in einem Wandel begriffen, der zu einem regelrechten Paradigmenwechsel führt. Zukünftig wird der Strom immer mehr aus erneuerbaren Quellen gewonnen, deren Ertrag volatil und nur begrenzt steuerbar ist.

Der Endkunde ist dann nicht mehr reiner Konsument von Energie ist, sondern wird zum sogenannten Prosumer, der einen Teil des erzeugten Stroms selbst verbraucht und den Rest ins Netz einspeist beziehungsweise verkauft. Da die Erzeugung deutlich schlechter steuerbar ist als früher, führt das zur Notwendigkeit, den Verbrauch zu steuern - dem sogenannten Lastmanagement. Lastmanagement ist die zeitliche Verschiebung des Stromverbrauchs in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern. Dabei kann berücksichtigt werden, wieviel erneuerbarer Strom gerade verfügbar ist oder wie die Netzauslastung gerade ist. Das erfordert jedoch eine Kommunikation zwischen Erzeugern, Verbrauchern und Stromnetzen in Echtzeit. Das ist heute in den meisten Fällen noch gar nicht möglich, da eine entsprechende Kommunikationsverbindung nicht existiert. Hier kommt die Digitalisierung der Energiewende ins Spiel: mit der stufenweisen bundesweiten Umsetzung des Smart Meter Rollouts wird der Grundstein gelegt. Denn Smart Meter sind nicht nur intelligente Stromzähler: über das eingebaute Smart Meter Gateway bieten sie auch eine sichere Kommunikationsplattform, die ermöglicht, dass die Elemente des Energiesystems aufeinander abgestimmt werden können.

Vernetzung im Gebäude

Durch diese Entwicklung verändert sich auch die Rolle des Gebäudes: es wird zunehmend zum Erzeugungsort und auch zur Speicherstätte von Energie. Der Rollenwandel bedingt zwei positive Folgeeffekte. Zum einen erhöht sich der Autarkiegrad des Gebäudes, das Haus wird buchstäblich unabhängiger. Dadurch werden die Stromnetze entlastet und die Energiewende maßgeblich vorangebracht. Zum anderen ergibt sich durch das koordinierte Steuern der Energieflüsse im Gebäude eine Flexibilität, die netz- und systemdienlich eingesetzt werden kann – gegen eine Vergütung für den Kunden.

Energiemanagementsystem steuert energetisch relevante Komponenten

Voraussetzung hierfür ist, dass nicht nur das Gebäude mit dem Energiesystem vernetzt ist, sondern auch die energetischen Komponenten des Gebäudes untereinander. Energetische Vernetzung innerhalb des Gebäudes bedeutet, dass Energieströme von einem System zum anderen fließen können, beispielsweise von der PV-Anlage zur Wärmepumpe oder zum Elektroauto. Es bedeutet aber auch, dass diese Systeme miteinander kommunizieren können, um eine optimale Nutzung der Energie abzustimmen. So könnten sich PV-Anlage, Wärmepumpe und Speicher darauf verständigen, dass die aktuell von der PV-Anlage erzeugte Energie nicht sofort von der Wärmepumpe verwendet wird, sondern für das Elektroauto, das bald nach Hause kommt, gespeichert wird. Solche Abläufe bezeichnet man als Energiemanagement. Sie werden von einem Energiemanagementsystem (EMS) gesteuert.

Die energetische Vernetzung unterscheidet sich deutlich von Smart Home Systemen, bei denen nicht die Steuerung von energetischen Aspekten im Vordergrund steht, sondern beispielsweise Multimedia, Licht oder Verschattung. Im Smart Home System sind häufig Produkte aus dem Konsumgüterbereich eingebunden, während bei der energetischen Vernetzung langlebige Investitionsgüter wie Heizung, Photovoltaikanlage oder Elektroauto zum Tragen kommen. Sie werden von einem Energiemanagementsystem (EMS) gesteuert.