Energiemanagement System - HEMS
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Effizientes Energiemanagement zu Hause mit HEMS
Mit dem zunehmenden Trend zu unabhängigen Energielösungen mit PV-Anlagen, Stromspeichern, Wallboxen und Wärmepumpen steigt auch die Nachfrage nach effektiven Methoden, diese Technologien im eigenen Zuhause zu nutzen. Hier kommt das Home Energy Management System (HEMS) ins Spiel. Ein HEMS erfasst und optimiert alle Energieströme im Haushalt und hilft dabei, den Eigenverbrauch zu messen und zu optimieren. Das Ergebnis: Intelligentes Energiemanagement für Zuhause!
Was ist ein Home Energy Management System?
Ein Home Energy Management System (HEMS) oder Heim-Energiemanagementsystem ist eine Software, die Photovoltaikanlage, Speicher und große Stromverbraucher wie Wallbox oder Wärmepumpe intelligent miteinander verknüpft. Ursprünglich für Industrie und Gewerbe entwickelt, sind Energiemanagementsysteme mittlerweile auch für private Haushalte verfügbar. Sie werden üblicherweise zusammen mit einer Photovoltaik-Anlage (PV-Anlage) und einem Batteriespeicher betrieben und mit steuerbaren Stromverbrauchern im Haushalt vernetzt. Bei modernen Speichersystemen ist das HEMS häufig bereits in den Speicher integriert, sodass gar keine zusätzliche Hardware benötigt wird.
Das Hauptziel eines HEMS ist es, den Eigenverbrauch des selbst erzeugten Solarstroms zu maximieren, um die Effizienz und Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage zu erhöhen. Es steuert und optimiert die Energieflüsse im Haushalt, reduziert den Bedarf an Netzstrom und senkt dadurch langfristig die Stromkosten. Das HEMS ermöglicht die Nutzung von Solarstrom genau dann, wenn er verfügbar und kostengünstig ist, beispielsweise zum Laden des Elektroautos oder für den Betrieb von Haushaltsgeräten.
Aufbau und Funktionsweise eines HEMS
Ein HEMS besteht aus einer Steuereinheit, die über eine Software-Schnittstelle mit den Komponenten Ihrer Energielösung verbunden ist. Diese Steuereinheit fungiert als das zentrale Gehirn des Systems und überwacht kontinuierlich alle relevanten Energieströme im Haushalt. Es koordiniert den Stromverbrauch, die Stromerzeugung, -speicherung und Netzeinspeisung und erfasst kontinuierlich Daten zu:
- Stromerzeugung der PV-Anlage: Das HEMS überwacht, wie viel Strom Ihre Photovoltaikanlage produziert und passt die Nutzung im Haushalt entsprechend an.
- Stromspeicherung und Stromentnahme aus dem Speicher: Es stellt sicher, dass überschüssiger Solarstrom effizient in Ihrem Batteriespeicher gespeichert wird und entnimmt diesen, wenn Bedarf besteht.
- Stromverbrauch durch Haushaltsgeräte, Wärmepumpe, Wallbox etc.: Das System optimiert den Einsatz von großen Verbrauchern wie Wärmepumpen und Elektroauto-Ladestationen, um den Eigenverbrauch zu maximieren und Kosten zu minimieren.
- Stromabgabe ins Netz und Stromaufnahme aus dem Netz: Das HEMS entscheidet, wann es sinnvoll ist, überschüssigen Strom ins öffentliche Netz einzuspeisen oder Strom aus dem Netz zu beziehen, um die Effizienz und Wirtschaftlichkeit zu steigern.
Zusätzlich zu diesen Kernfunktionen kann ein HEMS mit weiteren Smart-Home-Technologien integriert werden, um noch präzisere Steuerungsmöglichkeiten zu bieten. Es stellt die Daten tagesaktuell sowie in Wochen-, Monats- und Jahresübersichten zur Verfügung. Mithilfe von Wetterprognosen optimiert das System die Nutzung des Solarstroms und steuert flexible Verbraucher wie das Laden des Elektroautos oder die Wärmepumpe. Durch die kontinuierliche Analyse und Anpassung der Energieflüsse sorgt das HEMS für eine optimale Nutzung Ihrer Ressourcen und trägt so zu einer nachhaltigen und kosteneffizienten Energieversorgung bei.
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Energiemanagement für PV-Anlagen
Ein HEMS ermöglicht es, den Eigenverbrauch von selbst produziertem Solarstrom zu maximieren. Das System überwacht den aktuellen PV-Überschuss und schaltet Verbraucher im Haushalt sinnvoll ein, anstatt den Strom ins öffentliche Netz einzuspeisen. Ein zentraler Bestandteil dieses Prozesses ist der Wechselrichter, der den von der PV-Anlage erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, der im Haushalt genutzt werden kann. So wird beispielsweise das Elektroauto nur dann geladen, wenn überschüssiger Solarstrom vorhanden ist. Diese intelligente Steuerung sorgt für eine hohe Effizienz und Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage. Das HEMS trägt also dazu bei, den Eigenverbrauch zu erhöhen und die Abhängigkeit vom Netzstrom zu reduzieren.
Energiemanagement mit KNX und Smart Meter
Durch die Integration von KNX-Systemen und Smart Metern kann das HEMS noch präziser arbeiten. KNX ist ein Standard für die Haus- und Gebäudeautomation, der die nahtlose Verbindung und Steuerung von verschiedenen Geräten und Systemen im Smart Home ermöglicht. Smart Meter. hingegen erfassen den aktuellen Energieverbrauch und die Erzeugung detailliert. Gemeinsam tragen diese Technologien zur optimalen Steuerung und Visualisierung der Energiedaten bei. KNX sorgt für die Automatisierung und intelligente Steuerung der Geräte, während Smart Meter genaue Verbrauchsdaten liefern. Zusammen ermöglichen sie eine effizientere Nutzung des selbst erzeugten Stroms und tragen zur Reduzierung der Energiekosten bei.
Smart-Meter ein Muss?
Ein Smart Meter. ist für bestimmte Haushalte Pflicht. Dazu gehören:
• Haushalte mit einem Stromverbrauch von über 6.000 kWh pro Jahr.
• Haushalte mit stromerzeugenden Anlagen wie PV-Anlagen ab 7 kW-Leistung.
• Haushalte mit einer steuerbaren Verbrauchseinrichtung, z. B. einer Wärmepumpe, einer Wallbox oder einer Nachtspeicherheizung, die ein verringertes Netzentgelt nach § 14a EnWG* vereinbart haben.
Die Bedienung des Energiemanagementsystems erfolgt bequem über ein Endgerät wie Smartphone oder über ein Online-Portal. Dort werden die Energiedaten übersichtlich und grafisch aufbereitet dargestellt. Zudem lassen sich auch individuelle Steuerungsregeln für einzelne Verbraucher im Haushalt festlegen.
Seit dem 1. Januar 2024 erlaubt das Gesetz § 14a EnWG Netzbetreibern, bei drohender Überlastung des Stromnetzes die Leistung großer Stromverbraucher wie Wärmepumpen, Wallboxen und Batteriespeichern vorübergehend zu drosseln, um die Netzstabilität zu sichern. Im Gegenzug profitieren die Betreiber dieser steuerbaren Geräte von reduzierten Netzentgelten. Normale Haushaltsgeräte sind von diesem Gesetz nicht betroffen und funktionieren weiterhin normal.
Wann lohnt sich die Investition in ein HEMS?
Angesichts steigender Energiepreise und des Klimawandels ist es für Eigenheimbesitzer sinnvoll, ihren selbst erzeugten Solarstrom effektiv zu nutzen. Ein HEMS reduziert die Abhängigkeit vom Netzstrom und fördert die Nachhaltigkeit. Besonders wenn bereits eine PV-Anlage und ein Stromspeicher vorhanden sind, kann ein HEMS den Eigenverbrauch optimieren und langfristig die Stromrechnung senken.
HEMS kaufen
Ein Home Energy Management System ist der Schlüssel zu einem effizienten und nachhaltigen Energiemanagement zu Hause. Es verknüpft Ihre PV-Anlage, Stromspeicher und große Verbraucher intelligent, optimiert die Energieflüsse und steigert die Wirtschaftlichkeit Ihrer Anlage. Durch die Installation eines HEMS können Sie die Vorteile des Gesetzes § 14a EnWG voll ausschöpfen, indem Geräte zu Zeiten mit niedriger Netzbelastung oder günstigeren Stromtarifen betrieben werden. Investieren Sie in ein HEMS und nutzen Sie die vielfältigen Vorteile, um die Effizienz Ihrer PV-Anlage zu maximieren und gleichzeitig finanziell zu profitieren.
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