Bei so viel Unvorhersehbarkeit auf dem Energiemarkt beschreibt Kurt Vermeylen, wie der Einsatz eines intelligenten Systems zur Steuerung des Netzes und des selbst erzeugten Stromverbrauchs dazu beitragen kann, die Rechnungen zu senken.
Der Klimawandel hat der Welt vor Augen geführt, dass der Energieverbrauch auf die Nutzung erneuerbarer Energiequellen umgestellt werden muss. In Belgien hat die Regierung dieses Problem mit Preisnachlässen zur Förderung der Installation von Sonnenkollektoren angegangen, aber das war zu teuer und mittelfristig nicht tragbar. Außerdem sank der ROI (Return on Investment) von Solarpanel-Installationen erheblich, als der Staatsrat das "Rückwärtslaufen" von Stromzählern verbot, wenn überschüssige selbst erzeugte Energie ins Netz zurückgespeist wird.
Die Europäische Union will so schnell wie möglich aus den fossilen Brennstoffen aussteigen. Schon jetzt ist es illegal, einen defekten Ölkessel auszutauschen, und neue Anschlüsse an das Gasnetz werden für Neubauten ab 2025 nicht mehr möglich sein. Das bedeutet, dass die einzige verbleibende Energiequelle Elektrizität sein wird, was das Aufkommen neuer Geräte mit hohem Verbrauch wie Wärmepumpen und Elektroautos zur Folge hat.
Angesichts der außerordentlichen Schwankungen der Strompreise aufgrund des Krieges in der Ukraine und der Änderung der Berechnung der Stromrechnung zum 1. Januar 2023 in Belgien kann der Verbraucher das Gefühl haben, dass er die Kontrolle völlig verloren hat und nicht mehr abschätzen kann, wie hoch seine nächste Rechnung sein wird.
CEMS als Retter
Um diese Probleme zu lösen, hat IoT Domotica Solutions das Customer Energy Management System (CEMS) entwickelt. Dieses verfolgt und überwacht den Energieverbrauch und interagiert mit angeschlossenen Systemen, damit der Kunde die selbst erzeugte Energie so effizient wie möglich verbrauchen oder speichern kann. Da der Betrieb auf der Grundlage der tatsächlichen Energiepreise erfolgt, wird der Verbrauch aus dem Netz bei gleichbleibendem Komfort auf ein Minimum reduziert, und es werden Grafiken erstellt, die eine Überprüfung der Energieparameter ermöglichen, die in das Energieprofil des Kunden eingegeben wurden.
Warum KNX?
Als KNX Installateur und Systemintegrator haben wir mit dem Aufbau von CEMS auf der Basis von KNX in Kombination mit IoT-Technologie begonnen. KNX ist die beste Wahl, weil es ein vollwertiges Gebäudeautomationssystem ist, das sich seit mehr als drei Jahrzehnten bewährt hat, und weil es über 8000 verschiedene KNX Produkte von mehr als 500 Herstellern weltweit gibt, die nahtlos miteinander interagieren.
Wie es funktioniert
Das CEMS wird in der Cloud gehostet und kommuniziert mit einem Ressourcenmanager (RM), der sich in den Räumlichkeiten des Kunden befindet. Der RM ist ein lokales Gerät, das die Echtzeitwerte der überwachten Parameter sammelt, die von den physisch mit ihm verbundenen Endsystemen bereitgestellt werden. Bei diesen Endsystemen handelt es sich in der Regel um Wärmepumpen (und andere HLK-Systeme wie Heizkessel), Sonnenkollektoren, Ladegeräte für Elektroautos, Klimaanlagen, Gebäudebatterien, Wärmemengenzähler, Unterzähler, intelligente Stromzähler usw.
Die Kommunikation zwischen dem CEMS und dem RM erfolgt über das Internet und ist durch einen VPN-Tunnel (Virtual Private Network) mittels starker Authentifizierung und Datenverschlüsselung geschützt.
Das RM kann als leichtes CEMS fungieren, wenn das Internet nicht mehr zugänglich ist. Die Idee dieses mehrschichtigen Ansatzes basiert auf der neuen Norm EN50491-12-2, die von der KNX Association unter der Leitung ihres CFO und CTO Joost Demarest von KNX Belgien entwickelt und eingeführt wurde.
Das CEMS sammelt die Werte aus dem RM und vergleicht sie mit den in einem Energieprofil festgelegten Mindest- und Höchstwerten. Wenn ein Schwellenwert erreicht zu werden droht, greift das CEMS ein und versetzt ein oder mehrere Endsysteme in einen anderen Betriebszustand, so dass der Schwellenwert nicht überschritten wird. Das Energieprofil wird in Zusammenarbeit mit dem Kunden erstellt.
Der Input des Kunden ist entscheidend, um die Möglichkeiten der Zusammenschaltung der Endsysteme mit dem RM zu bestimmen. Einige Wärmepumpen verfügen beispielsweise über Smart-Grid- oder Trockenschnittstellen, während andere Systeme auf andere Weise an das RM angeschlossen werden müssen.
Schlussfolgerung
In diesen Zeiten der Unsicherheit können die Verbraucher nicht vorhersagen, wie hoch ihre nächste Stromrechnung sein wird, und haben nur begrenzte Kontrolle über ihren Energieverbrauch. Mit einem Energiemanagementsystem, wie es oben beschrieben wurde, können sie jedoch die Kontrolle zurückgewinnen und die Rechnung so niedrig wie möglich halten, ohne auf den erwarteten Komfort verzichten zu müssen.
Das CEMS überwacht in Echtzeit neben dem selbst erzeugten Strom auch die Geräte mit hohem Verbrauch. Es bietet dem Kunden eine grafische Darstellung seines Energieverbrauchs und greift auf der Grundlage der Echtzeit-Stromkosten ein, um sicherzustellen, dass die im Energieprofil des Kunden festgelegten Grenzwerte nicht überschritten und Netzspitzen vermieden werden.
Die Verwendung eines CEMS mit einer umfassenden Automatisierungsplattform wie KNX, die mit dem IoT zusammenarbeitet, bedeutet, dass auch Nicht-KNX-Geräte in eine gemeinsame (KNX-)Plattform integriert werden können, was ein intelligentes und zukunftssicheres System gewährleistet.
Kurt Vermeylen ist der Gründer und Leiter von IoT Domotica Solutions, einem Systemintegrationsunternehmen, das sich auf KNX Installationen und KNX Schulungen spezialisiert hat.
