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Solaranlagen auf dem Dach: Mit Smart-Home-Systemen kann der selbst erzeugte Strom besser genutzt werden. Bild: Conergy
Energieeffizienz

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Photovoltaik besser nutzen

Text: Christoph Kremin, Conergy
Wer eine Solaranlage auf dem Dach hat, benötigt weniger Strom aus dem Netz und hat somit finanzielle Vorteile. Eine Kombination von Photovoltaik mit Smart-Home-Anwendungen und Speicherlösungen verspricht noch höhere Kosteneinsparungen.

Ein intelligentes Zuhause bietet schon heute zahlreiche Anwendungen, die das Leben erleichtern sollen. Im Zusammenhang mit den Trends „Internet of Things“ und „Big Data“ werden immer neue Ideen für ein vernetztes Zuhause kommen, die den Wohnkomfort, die Sicherheit und die Energieeffizienz verbessern. Auch die eigene Energieerzeugung gehört mittlerweile zum Standard des Smart Homes. Eine Kombination aus Photovoltaikanlage und elektrischem Batteriespeicher bietet beste Voraussetzungen, das Potenzial des Eigenheims optimal zu nutzen – sei es in Form einer Komplettlösung für den Neubau oder als Nachrüstung für bestehende Gebäude. Laut einer aktuellen Untersuchung des Branchenverbandes Bitkom nutzen bereits zehn Millionen Deutsche Smart-Home-Anwendungen. Jeder siebte Bundesbürger verwendet intelligente Lösungen im eigenen Zuhause und für 82 Prozent der Verbraucher ist das Smart Home die Zukunft.

Geräte innerhalb eines Smart Homes sind in der Regel drahtlos vernetzt oder über das Stromnetz und in Kombination mit einer intelligenten, mit dem Internet verbundenen Steuerungseinheit. Aktoren und Sensoren stehen mit der Steuerungseinheit in Verbindung und sorgen für das Öffnen und Schließen von Schaltern beziehungsweise stellen Messwerte über Temperatur, Niederschlag, Sonneneinstrahlung oder andere Größen bereit. So melden die Sensoren zum Beispiel die Bewegung einer Tür an die Steuereinheit, woraufhin ­diese dann zum Beispiel Musik oder Licht über entsprechende ­Aktoren einschalten lässt. Ein Smart Meter liefert Informationen zur Dauer und Höhe der Stromerzeugung und des -verbrauchs. Per App stehen die Daten auch unterwegs per Smartphone, Tablet oder PC zur Verfügung. So erfährt man zum Beispiel, wenn der Fernseher im Wohnzimmer läuft, oder ob der Herd noch angeschaltet ist. Mit einer zentralen Steuerung der ­gesamten Haus­elektronik können nicht nur Routineab­läufe im intelligenten Haushalt automatisch erledigt und jederzeit kontrolliert werden, sondern es lassen sich auch Energie und Kosten sparen.

Besonders sinnvoll, weil kostensparend, ist ein Smart ­Home in der Kombination mit einer Photovoltaikanlage und einem elektrischem Energiespeicher. Hier kommen aufeinander abgestimmte Komplettlösungen zum Einsatz. Sie lassen sich in ein Smart Home integrieren, sind aber vornehmlich für Privathaushalte ausgelegt. So ist etwa der Sunny Boy Smart Energy, ein Wechselrichter mit integrierter Batterieeinheit des Herstellers SMA geeignet, die erzeugte Energie der eigenen PV-Anlage bestmöglich auszunutzen. Das bedeutet, er erhöht den Eigenverbrauchsanteil mit einer relativ geringen Speicherkapazität von zirka zwei Kilowattstunden (kWh). Lösungen wie der SMA Sunny Island in Kombination mit einer externen Speichereinheit wie etwa der des Herstellers BMZ sind vorrangig dazu ausgelegt, möglichst unabhängig vom Netzstrom zu werden. Hierbei kommen größere Batteriekapazitäten von fünf bis zirka 15 kWh zum Einsatz, um im Sommer über ganze Tage hinweg energetisch autark zu sein.

Smart-Home-Anwender, die eine PV-Anlage mit einem Speicher, Smart Metern und intelligenten Haushaltsgeräten vernetzen, können bereits heute einen Autarkiegrad von bis zu 80 Prozent erreichen. Auch 100 Prozent sind möglich, allerdings nicht alleine mit einer Kombination aus Photovoltaik und elektrischem Batteriespeicher. Hierzu werden noch weitere Technologien wie etwa ein Mini-Blockheizkraftwerk oder Langzeit-Energiespeicher benötigt, die Energie über Monate hinweg ohne große Verluste bis zum Winter speichern können. Für solche Lösungen sind die notwendigen Investitionen jedoch noch so hoch, dass diese Varianten zum heutigen Zeitpunkt noch nicht wirtschaftlich sind.

Zurzeit kommen zahlreiche untereinander inkompatible Basistechnologien für die Kommunikation im Smart Home zum Einsatz. Diese reichen von unterschiedlichen Funktechnologien über Kabelkommunikation bis hin zur Kommunikation über die Stromleitung. Manche davon bieten eine Verschlüsselung der Daten, andere nicht. Manche sind frei, andere proprietär. Dies erschwert das Durchstarten des Smart Homes im Markt. Hat sich ein Nutzer erst einmal für ein Smart-­Home-Angebot entschieden, muss er bei der späteren Auswahl seiner Haushaltsgeräte immer auf die Kompatibilität zum bestehenden System achten. Seit 2012 bemühen sich Vertreter von akademischen Einrichtungen und Industrieunternehmen in dem vom Wirtschaftsministerium geförderten Zertifizierungsprogramm Smart Home + Building, gemeinsame Standards und ein Prüfsiegel für systemübergreifende Interoperabilität im Smart Home zu entwickeln.

Zukunftsmusik: Das Smart Home von morgen

Auch in Kombination mit den Möglichkeiten des Internets 2.0 sind noch viele weitere Entwicklungen vorstellbar, welche technisch heute bereits umsetzbar sind. Einige Konzepte beschäftigen sich zum Beispiel damit, wie die Informationen der zahlreichen Sensoren der Smart Homes zusammengeführt und übergreifend genutzt werden können. Berichten beispielsweise Sensoren in einer Region übereinstimmend eine bestimmte Wetterlage, so könnten Haushaltsgeräte oder die Heizung entsprechend gesteuert werden. Stellen Verbraucher ihre Daten für solche Zwecke bereit, könnten diese als Eintrittskarte für einen gemeinsamen Datenraum dienen. Verbraucher, die ihre Daten der Gesamtheit zur Verfügung stellen, könnten so wiederum von Auswertungen aus einem solchen Datenpool in Echtzeit profitieren.

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