Was genau ist ein Energiemanagementsystem?
Ein Energiemanagementsystem (EMS) ist ein System zur Erfassung, Steuerung und Optimierung von Energieflüssen. Es wird in verschiedensten Bereichen eingesetzt, von Industrieanlagen bis hin zu Wohngebäuden. Sobald es speziell für den privaten Haushalt konzipiert ist, spricht man von einem Home Energy Management System (HEMS).
Der Unterschied: Während ein EMS allgemein auch große Gebäude, Gewerbebetriebe oder industrielle Prozesse managen kann, ist ein HEMS speziell auf den Energieverbrauch und die Geräte in Wohnhäusern zugeschnitten.
Ein HEMS vernetzt alle relevanten Energiekomponenten im Haushalt – wie Photovoltaikanlage, Batteriespeicher, Wärmepumpe und Wallbox und koordiniert deren Zusammenspiel intelligent. Es misst in Echtzeit, wie viel Strom erzeugt, verbraucht oder gespeichert wird, und entscheidet automatisiert, wann welches Gerät aktiv sein soll.
Beispiel: Scheint viel Sonne, priorisiert das HEMS den Eigenverbrauch. Es lädt etwa zuerst die Batterie, startet dann die Waschmaschine oder lädt das E-Auto. So reduziert das System den Strombezug aus dem Netz, senkt die Stromkosten und erhöht die Unabhängigkeit vom Energieversorger.
Ein HEMS denkt also mit und macht aus einem einfachen Stromnetz im Haus ein intelligentes Energiesystem.
Unterschied zum klassischen Smart-Home
Hausautomation („Smart Home“) zielt allgemein auf Komfort, Sicherheit und Steuerung – etwa für Licht, Heizung, Entertainment oder Alarmanlagen. Ein HEMS konzentriert sich spezifisch auf die Optimierung von Energieflüssen, besonders in Verbindung mit PV-Erzeugung, Speicher und netzdienlichen Verbrauchern. Während ein Smarthome also das „Wie angenehm“ steuert, kümmert sich das HEMS um das „Wie effizient“.
Aufbau und Komponente
- Zentrale Steuereinheit: Das Herzstück eines HEMS ist die zentrale Steuerung. Im Idealfall als lokales Steuergerät („Hub“) oder cloudgestützt. Diese Einheit sammelt Echtzeitdaten von Verbrauch und Erzeugung, berechnet Optimierungen, z. B. für Kosten, Autarkie oder Emissionsreduktion und sendet Steuerbefehle an angeschlossene Komponenten
- Sensoren & Messgeräte: Zur Datenerfassung gehören Leistungsmessung am Hausanschluss (z. B. via Stromzähler), intelligente Steckdosen bzw. Sensoren auf Verbrauchern und Smart Meter zur Erfassung der Gesamtstromnutzung.
- Schnittstellen zu PV, Speicher, Wallbox, Wärmepumpe: Ein HEMS vernetzt sich mit PV-Inverter, Batteriespeicher, Ladeinfrastruktur (Wallbox), Wärmepumpe und weiteren Verbrauchern. Beispiel: Wenn PV-Überschuss erzeugt wird, lädt die Wallbox das E-Auto oder die Wärmepumpe nutzt den Strom zum Heizen. Wird die Übersicht erweiterter Haushaltsgeräte benötigt, werden auch Waschmaschine oder Trockner eingebunden
Funktionen & Nutzen
- Lastüberwachung in Echtzeit: Ein HEMS bietet Live-Übersichten über Produktion, Verbrauch und Netzbezug – sowohl im lokalen Display als auch in Apps oder Webportalen.
- Automatische Steuerung von Verbrauchern: Automatische Lastverschiebung: Geräte starten gezielt bei hohem PV-Angebot. Beispielsweise wird eine Wallbox automatisch aktiviert, sobald ein Stromüberschuss vorhanden ist. So bleibt der Netzbezug minimal.
- Analyse von Energieflüssen: Das System protokolliert Daten, berechnet Einsparungen, zeigt Verbräuche und Erträge auf und ermöglicht Prognosen (z. B. mittels Wetterdaten), um z. B. Ladezeiten zu optimieren
Einsparpotenziale
- Senkung des Strombezugs aus dem Netz: Durch gezielte Nutzung selbst erzeugter Energie wird der Fremdstrombezug deutlich reduziert – was vor allem bei hohen Energiepreisen relevant ist.
- Erhöhung des Eigenverbrauchsanteils: Je genauer gesteuert wird, desto höher steigt der Anteil des Eigenverbrauchs – etwa durch gezielte Ladung von Speicher, Auto oder Integration flexibler Haushaltsgeräte.
- Reduzierung von CO₂-Emissionen: Je mehr Strom aus PV intern genutzt und je weniger aus fossilen Quellen bezogen wird, desto größer ist der CO₂-Minderungseffekt – ideal für nachhaltige Haushalte.
Durch intelligente Steuerung von anderen flexiblen Verbrauchern (z. B. Wallbox, Wärmepumpe, Speicher) kann der Autarkiegrad deutlich verbessert werden und Schwachstellen (z. B. Zeiten hohen Netzbezugs) erkannt und optimiert werden. Wir beraten Sie dazu gerne.