En una mesa redonda celebrada durante el evento en línea «Smart Energy Summit» de KNX, titulada «Gestión inteligente de la energía con KNX», cuatro expertos debatieron sobre cómo se está utilizando KNX para gestionar la digitalización de la transición energética.
¿Cómo se pueden gestionar los flujos de energía en un edificio? Este fue un ámbito de interés para KNX desde una fase muy temprana, y también fue muy pronto cuando la atención se extendió más allá de los límites de una sola vivienda o edificio: ¿cómo se puede gestionar la energía dentro de un barrio o incluso de toda una ciudad? KNX ya dio la respuesta en Light+Building en 2012: en la Galeria de Messe Frankfurt, la Asociación KNX presentó «KNX City», que demostró que, incluso entonces, el concepto de ciudad inteligente podía abordarse con los productos KNX existentes.
De la casa inteligente a la interconexión sectorial y a la ciudad inteligente
Nueve años después, el concepto de ciudad inteligente sigue siendo objeto de debate. ¿Se adelantó demasiado KNX con esto? «Diría que nos orientamos hacia el futuro desde muy pronto», responde espontáneamente Helmut Haßenpflug, director general de IGT GmbH. Sin embargo, en aquel momento simplemente no existía esa necesidad. Ya en 2012 se hablaba de la interconexión sectorial y de la electrificación de la movilidad. En aquel momento, sin embargo, el número de coches eléctricos en toda Alemania era de apenas 4.500 unidades. A finales de 2020, ya circulaban 350.000 coches eléctricos por nuestras carreteras y, según las previsiones, a finales de este año ya debería haber 1,1 millones. Sea cual sea la cifra real a finales de año, ahora se está alcanzando un nivel «en el que empieza a ponerse interesante», afirma Helmut Haßenpflug. «Podemos aprovechar muy bien la experiencia que hemos adquirido en los últimos nueve años. Al fin y al cabo, primero hay que gestionar la interconexión entre sectores, incluyendo la movilidad eléctrica y las estaciones de recarga domésticas. Con los productos de los que disponemos ahora, podemos hacerlo realidad».
Sin embargo, en los últimos nueve años, el propio KNX no se ha quedado estancado, sino todo lo contrario: KNX ha evolucionado rápidamente. Helmut Haßenpflug lo sabe por experiencia propia, ya que llevó a cabo las primeras instalaciones de gestión energética basadas en KNX en su propia casa en 2012. «En aquella época, el esfuerzo aún era relativamente elevado, había que programar muchas cosas a mano», recuerda. Hoy en día, es fácil a través de ETS.
KNX se integra en la electromovilidad
Pero ahora KNX se enfrenta a nuevos retos. Por ejemplo, poder recargar coches eléctricos en el hogar inteligente e integrarlos en el sistema de gestión energética. KNX se está convirtiendo en parte de la electromovilidad: el coche necesita saber qué está haciendo la casa y viceversa, y los datos para ello llegan a través de la red troncal KNX. KNX asume el papel de director de orquesta en el concierto energético y armoniza los procesos entre hasta cinco wallboxes de diferentes tipos y fabricantes, la instalación fotovoltaica con su inversor asociado, el sistema de almacenamiento en batería y los consumidores de la casa inteligente. «El hecho de que esto ya sea posible sin que se funda el fusible doméstico demuestra el rendimiento de KNX en este entorno, que ahora está cobrando un gran impulso», afirma Haßenpflug.
Pero con el aumento de las exigencias y las posibilidades de aplicación cada vez mayores de KNX, también crece la necesidad de asesoramiento. Jürgen Leppig, presidente de la GIH Bundesverband e.V., sabe bien de lo que habla. Al fin y al cabo, los usuarios finales no solo están interesados en la gestión energética, sino también en la comodidad: «Quien haya tenido experiencia con la domótica a través de KNX ya no querrá prescindir de esa comodidad en el futuro», observa una y otra vez. Otro tema que está cobrando cada vez más interés debido a la evolución demográfica es la vivienda adaptada a las personas mayores. También en este ámbito, KNX ofrece muchas posibilidades interesantes que permiten a las personas mayores permanecer en sus propios hogares más tiempo que antes, lo que a menudo es su mayor deseo.
Todo esto se puede llevar a cabo de forma muy eficiente con KNX, ya que el sistema es tan flexible que «cualquier problema se puede resolver en la práctica», al menos según la experiencia de Jürgen Leppig. Esto se debe, en gran medida, al ingenio y al espíritu innovador de los aproximadamente 500 miembros de KNX repartidos por 50 países, que ahora ofrecen una amplia gama de dispositivos KNX diferentes, por lo que apenas queda algún deseo sin cumplir.
Optimizar el consumo doméstico con KNX
¿Y qué pasa si, por ejemplo, la bomba de calor normalmente solo se comunica a través de Modbus y aún no lo hace a través de KNX? No es ningún problema: existen dispositivos que cuentan con interfaces Modbus y convierten este protocolo a KNX. Ahora la bomba de calor también se puede controlar a través del HEMS de KNX. Hace un año, sonnen se unió a la Asociación KNX; ahora, el HEMS tiene la posibilidad de controlar los consumidores de la vivienda, incluidos los puntos de recarga, en función del almacenamiento en batería, para llevar a cabo una gestión dinámica de la carga y optimizar el consumo propio. «Pero aún nos queda mucho por hacer en el ámbito de la envolvente del edificio: KNX es adecuado para la interconexión entre sectores; ¡ahí es donde estamos entrando en territorios completamente nuevos!», afirma Leppig con satisfacción.
La necesidad de asesoramiento sigue siendo elevada
Pero por muy extendido que esté hoy en día KNX —en Alemania, la cuota de mercado de KNX en hogares inteligentes y edificios comerciales es del 46 %—, el sistema aún está lejos de ser una opción obvia. El panorama de los hogares inteligentes sigue estando demasiado fragmentado; existen muchos sistemas que compiten entre sí y se solapan, por lo que una persona sin experiencia se siente inicialmente desorientada. Además, el hogar inteligente está en constante evolución. Entonces, ¿qué es «realmente» a prueba de futuro? «Mi experiencia es que primero hay que asesorar y convencer a los clientes sobre KNX, porque se sienten abrumados por la variedad y la complejidad de las ofertas del mercado. Ni siquiera pueden verificarlo por sí mismos», afirma Hermann Schmidt, director general de HSc Informatik. Él mismo está convencido desde hace mucho tiempo, ya que, según sus propias palabras, se decantó por KNX allá por 2009, tras haber comenzado ya antes a automatizar su propia casa. ¿Por qué eligió KNX? «Porque KNX no es un sistema propietario. He visto desaparecer en el olvido a más de un sistema; las soluciones propietarias tienden simplemente a desaparecer», afirma Schmidt.
KNX crece con los retos
KNX, por el contrario, es una buena base porque está en constante evolución, al igual que la casa inteligente. Y evolucionar es lo contrario de desaparecer. Otra ventaja: «Un sistema KNX puede configurarse como un sistema abierto, pero también como un sistema cerrado. Ese es un aspecto importante en términos de seguridad. Al igual que es importante plantearse qué pasaría si fallara Internet. Con KNX, en cualquier caso, la casa no se queda sin vida, sino que la casa inteligente sigue funcionando sin interrupciones.
Pone como ejemplo un proyecto de cogeneración en el que lleva trabajando desde 2012 para mostrar lo importante que es que KNX siga desarrollándose. Una empresa había decidido adquirir una unidad de cogeneración (40 kW de potencia térmica, 15 kW de potencia eléctrica) para poder activarla cuando fuera necesario. Y eso se debía a que el suministro a través de la red eléctrica era muy inestable. También se enciende una caldera de gas según sea necesario. Además, se integraron edificios secundarios situados a 150 m de distancia. Ahora se está ampliando el sistema para incluir una instalación fotovoltaica ya existente y se está integrando un sistema de almacenamiento con baterías de iones de litio de 70 kW en el sistema de gestión energética. Por supuesto, también se dispone de redundancias y fuentes de alimentación de reserva.
«Todos tienen que comunicarse entre sí, pero las interfaces KNX son poco frecuentes en estos sectores; allí es especialmente habitual el Modbus», afirma Schmidt. No obstante, pudo resolver el problema con relativa facilidad, ya que actualmente existen muchas pasarelas que convierten las distintas interfaces a KNX: «En este ejemplo concreto, utilizamos el EibPC² de Enertex Bayern». Pero lo que demuestra sobre todo este ejemplo es que: «El sistema lleva en funcionamiento desde 2012 y sigue ampliándose; no supone ningún problema para la gestión energética basada en KNX».
¡No hay que pasar por alto al sector eléctrico!
Hay que reconocer que esto no supone un problema para expertos como Hermann Schmidt, que no solo se formó en el oficio de instalador eléctrico, sino que también es licenciado en informática. Pero, ¿cuál es la situación general en el sector eléctrico? Al fin y al cabo,
es, en última instancia, el sector eléctrico el que tiene que implementar la domótica y la automatización de edificios, así como configurar los sistemas de gestión energética in situ. «El consumo energético debe reducirse en un 50 % para 2050», afirma Bernd Zeilmann, director del Gremio de Ingeniería Eléctrica y de Instalaciones de Bayreuth. «Pero el sector eléctrico no ha participado lo suficiente. Muchas empresas no conocen bien este campo; solo podremos alcanzar el objetivo con jóvenes trabajadores cualificados». Por eso se creó la nueva profesión de «técnico en electrónica para la integración de sistemas de edificios», con el fin de hacer todo esto realidad. «Mi temor, sin embargo, es que no logremos cubrir la demanda que surgirá en un futuro próximo con la nueva formación». Sigue habiendo escasez de trabajadores cualificados.
Bernd Zeilmann lamenta que, aunque se está invirtiendo mucho dinero en el ámbito de la ingeniería, suele pasarse por alto el hecho de que el sector eléctrico también se enfrenta a exigencias completamente nuevas. El objetivo es el control energético anticipativo, «por lo que tenemos que tener en cuenta el autoconsumo y la autogeneración, registrar el estado de la red para reducir los costes de la misma, debemos tener en cuenta el mercado eléctrico porque pronto habrá precios flexibles de la electricidad y planificar todo el proceso con 96 horas de antelación». Al fin y al cabo, son precisamente los profesionales del sector quienes tienen que implementar todo esto en los edificios de una forma económicamente atractiva. Pero cómo se traduce esto en la realidad
lo explica Schmidt utilizando el ejemplo del «Grupo de Proyecto FNN para la Integración en la Red de la Electromovilidad», en el que participa. Allí se reúnen los representantes de los operadores de red, la industria automovilística, la industria electrónica y el mundo académico. Es allí donde se elaboran las normas técnicas para la integración en la red de los vehículos eléctricos. Actualmente, el trabajo se centra en la caja de control para la regulación dinámica. KNX es una interfaz importante en este sentido, lo cual también resulta de gran relevancia para los profesionales del sector. «Pero soy el único artesano en la mesa», afirma Schmidt de forma concisa. ¿Qué se debería hacer, entonces? En su opinión, no basta con que una empresa artesanal participe en un proyecto de vez en cuando. «Porque si el artesano que ha puesto en marcha un proyecto deja de estar disponible de repente por cualquier motivo, a menudo el proyecto deja de funcionar después». Esto no debe suceder y, por lo tanto, es necesario que los artesanos aprendan y comprendan los sistemas desde cero, de modo que puedan abordar la construcción de forma sistemática. De forma tan sistemática que una nueva empresa especializada pudiera hacerse cargo del proyecto sin problemas si fuera necesario. Bernd Zeilmann también comparte esta opinión: «Es necesario que un gran número de artesanos dominen KNX, de modo que cada empresa pueda retomar inmediatamente el trabajo donde lo dejó otra. ¡Tenemos que llegar a las escuelas de formación profesional!». Pero, ¿son suficientes las funciones de los sistemas KNX existentes y los dispositivos de los miembros de KNX para poder llevar a cabo con éxito la transición energética? Según Zeilmann, el hecho de que KNX sea independiente y ya se utilice ampliamente es, en sí mismo, un buen requisito previo. Hermann Schmidt también insiste: «KNX debe crear interfaces inteligentes que todo el mundo entienda, algo integral, como KNX IoT». Bernd Zeilmann opina lo mismo: «Para ello, hay que dotar a los sistemas de mayor inteligencia». Partiendo de esta base, le gustaría que en el futuro hubiera menos tipos de dispositivos, por ejemplo, integrando los actuadores y los sensores.
Según Helmut Haßenpflug, se cumplen todos los requisitos y KNX ya está preparado para desempeñar un papel importante en la transición energética. Todos los sistemas necesarios están disponibles en el mercado: «Podemos combinarlos con los sistemas de gestión energética doméstica ya existentes en el mercado». Esto ya funciona muy bien en el hogar inteligente. Sin embargo, aún queda trabajo por hacer en el sector de la calefacción y la ventilación. Actualmente, son muy pocos los proveedores que equipan sus dispositivos con interfaces inteligentes o que ni siquiera quieren revelar dichas interfaces, especialmente en las gamas de mayor rendimiento.
Jürgen Leppig aborda la cuestión desde un enfoque fundamental: es necesario dar a conocer al público en general todo el tema de la domótica. No se trata de entrar en detalles técnicos. Los usuarios finales ni siquiera deberían percibir la compleja tecnología que hay detrás: «Esto solo funcionará si podemos ofrecer soluciones convincentes». Las pasarelas de contadores inteligentes que ahora deben introducirse ofrecen nuevas oportunidades en este sentido. La combinación de la medición inteligente y el hogar inteligente podría suponer el avance definitivo. Pero para ello sería necesario que se comercializaran soluciones más estandarizadas en lugar de soluciones propietarias. No obstante, la demanda está creciendo y él está convencido: «Las soluciones llegarán cuando el mercado esté preparado».»
Sin embargo, hay algo que ya es seguro hoy en día, concluye Bernd Zeilmann: «La interconexión sectorial, la transición energética y la protección del clima no son posibles sin KNX».
Helmut Haßenpflug, director general de IGT GmbH:
«KNX ya integra en la gestión energética cajas de pared de diferentes tipos y fabricantes, la instalación fotovoltaica con el inversor correspondiente, el almacenamiento en batería y los consumidores del hogar inteligente, sin que se funda el fusible doméstico. Esto demuestra el potencial de KNX en este ámbito, que ahora está cobrando un gran impulso». Jürgen Leppig, presidente de la GIH Bundesverband e.V.: «Cualquiera que haya tenido experiencia con la domótica a través de KNX no querrá prescindir de esa comodidad en el futuro. Y KNX facilita la implementación de un sistema de gestión energética doméstica, ya que es tan flexible que permite resolver cualquier problema en la práctica».
Hermann Schmidt, director general de HSc Informatik: «Desde 2009 he visto cómo muchos sistemas caían en el olvido; las soluciones propietarias tienden simplemente a desaparecer».
Bernd Zeilmann, presidente del Gremio de Ingeniería Eléctrica y de Instalaciones de Bayreuth: «Es necesario que un gran número de profesionales estén cualificados en KNX, de modo que cada empresa pueda retomar inmediatamente el trabajo donde lo haya dejado otra. ¡Tenemos que llegar a los centros de formación profesional! Porque la interconexión sectorial, la transición energética y la protección del clima no son posibles sin KNX».
La variedad de dispositivos KNX que ya se pueden utilizar hoy en día en el entorno del IoT: de este modo, cumplen los requisitos para poder llevar a cabo la interconexión sectorial y el desplazamiento de cargas. En particular, los puntos de recarga para coches eléctricos pueden integrarse en hogares y edificios inteligentes; así es como tendrá éxito la transición energética.
Gracias al ingenio y al espíritu innovador de los aproximadamente 500 miembros de KNX en 50 países, que ahora ofrecen una amplia gama de dispositivos KNX diferentes, en la práctica se puede resolver casi cualquier problema y apenas queda algún deseo de automatización sin cumplir.
Gestión inteligente de la energía con KNX: información para profesionales
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