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Das Smarthome wird energieautark

13.02.2020

Eine intelligente Steuerung kann die Nutzung von Photovoltaik optimieren: Je besser ­Heizung, Haushaltsstrom und ­Elektro­mobilität gekoppelt sind, desto unabhängiger lässt sich die Energieversorgung realisieren.

Fossil war gestern. Die Zukunft gehört der erneuerbaren Energie – Ökostrom heizt das Haus per Wärmepumpe, bringt Elektrogeräte zum Laufen und füllt den Akku des Elektroautos. Das geht natürlich auch mit Netzstrom vom Energieversorger.

Das Kraftwerk im Haus

Wirklich dezentral und umweltfreundlich ist eine eigene Photovoltaikanlage auf dem Dach zusammen mit einer leistungsfähigen Speicher- und Ladelösung im Keller oder in der Garage. Denn spätestens wenn ein Elektrofahrzeug für tägliche Wege mit möglichst viel eigenem Sonnenstrom geladen werden soll, sind üppige Akkukapazitäten und Ladeleistungen im Haus nötig. Das verspricht eine gute CO2-Bilanz und eine weit gehende Selbstversorgung mit Ökostrom, der vom eigenen Dach kommt. Ein Anbieter solcher Lösungen ist die Firma E3/DC. Ursprünglich eine Ausgründung des Autobauers Karmann in Osnabrück, gehört E3/DC  heute zur Hager Group, einem großen Akteur im Bereich der Elektroinstallation. E3/DC bietet für Privathaushalte drei unterschiedlich große Lösungen für die Selbstversorgung mit PV-Strom an. Die „All in One“-Hauskraftwerke der S10-Reihe vereinen den Solarstrom-Wechselrichter, einen Stromspeicher und ein intelligentes Energiemanagement. Über eine Wallbox lassen sich Elektromobile mit dem eigenen Sonnenstrom laden.

Ladepower fürs E-Auto

Dank guter Dämmung und immer effizienteren Wärmepumpen sinkt der Strombedarf moderner Einfamilienhäuser stetig. Wer jedoch möglichst viel eigenen Sonnenstrom in sein E-Auto laden will, der braucht mehr Speicherkapazität als bisher üblich. So wie beim Haus von Familie Korneck: Die Photovoltaikanlage und das zugehörige S10 Hauskraftwerk sind so konzipiert, dass das Elektroauto die überwiegende Zeit des Jahres nur selbst produzierten Ökostrom tankt.

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Das KfW 40 plus-Effizienzhaus von Familie Korneck braucht für Haushalts- und Wärmepumpenstrom inklusive Strom fürs Elektroauto rund 8500 Kilowattstunden Strom pro Jahr.  Die 18 kWp-Indach-Photovoltaikanlage erzeugt rund 16500 kWh/a. Auch dank der Mygekko-Hausautomation liegt der Eigenverbrauchsanteil geplant bei 52 Prozent. 80 Prozent der Zeit versorgt sich das Haus selbst, die Kosten für den restlichen Netzstrom betragen etwa 390 € pro Jahr (Fotos: www. e3dc.com)

Um dies zu erreichen, müssen alle Komponenten der Anlage aufeinander abgestimmt sein – von  der Leistung der Photovoltaikanlage über die Kapazität der Akkuspeicher bis zu den deutlich höheren Ladeströmen an der Wallbox, die das Auto lädt. Denn wer will schon ewig warten, bis der Akku voll ist oder den Ladevorgang dann doch mit Strom aus dem Netz beschleunigen.

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Um das Auto komfortabel und schnell mit eigenem Strom laden zu können, müssen alle Komponenten auf höhere Ladeleistungen abgestimmt sein.

Die Lösungen von E3/DC sehen für die elektromobile Zukunft PV-Anlagen mit bis zu 20 Kilowatt Spitzenleistung (kWp) vor. Das ist rund doppelt so viel, wie bisher für Privathaushalte maximal üblich sind. Die in mehreren Modulen installierbare und nachträglich erweiterbare Speicherkapazität beträgt bis zu 39 Kilowattstunden. Eine Besonderheit ist die Ladeleistung der Wallbox. Sie kann den Akku des Elektroautos aus der Hausbatterie und/oder der Solaranlage mit bis zu neun Kilowatt Leistung laden. Damit fließt innerhalb von zwei Stunden genug Eigenstrom für rund 100 Kilometer Fahrleistung. Mit Netzstrom sind Ladeleistungen bis zu 22 kW möglich, viele andere Batteriespeicher geben aber deutlich weniger elektrische Leistung ab und laden den Akku eines E-Autos so viel langsamer – was in den Daten vieler Anlagen nicht sofort ins Auge fällt.

Sicherheit bei Stromausfall

Per Hutschienenmodul KNX Connect lässt sich das Hauskraftwerk in Smarthome-Systeme einbinden. Damit sind Funktionen möglich, die den Eigenstromanteil zusätzlich steigern können. So lassen sich zum Beispiel Leistungs- und Energiewerte abfragen, die Batterieladung/-entladung über das Zu- oder Abschalten von Verbrauchern steuern sowie Wetterprognosen einbinden, die den Ladevorgang der Batterien beeinflussen.

„Das Hauskraftwerk war für mich das wichtigste Produkt in der Gesamt­installation. Es passt perfekt zu unserem Energiebedarf. Deshalb haben wir auch die Modulfläche darauf abgestimmt.“
Stefan Korneck, Bauherr und PV-Experte

Eine weitere wichtige smarte Funktion ist die Einbindung von SG Ready-fähigen Wärmepumpen über KNX. Schließlich ist die flexible Umwandlung des Ökostroms vom eigenen Dach in Wärme eines der größten Potenziale der Technik. So lassen sich etwa die Ladeströme der Heizung und eines Elektroautos an der Wallbox priorisieren. Häufig werden Hauskraftwerke von E3/DC mit dem Smarthome-System Mygekko verbunden. Passende Visualisierungen sind darin bereits vorkonfiguriert, sodass Bewohner die Energieströme auf dem Display verfolgen können.   

Die Tri-Link-Technologie der Hauskraftwerke von E3/DC sichert die Stromversorgung beim Ausfall des Stromnetzes. Je nach Ausführung können sie normale einphasige Geräte wie Kühlschrank, Beleuchtung und Kommunikationselektronik versorgen oder sogar dreiphasige Geräte, wie ein Kochfeld und einen Backofen. Scheint während des Stromausfalls die Sonne, wird sogar der Akkuspeicher nachgeladen.

Bild 3
Das Hauskraftwerk vermittelt Strom vom eigenen Dach flexibel an die verschiedenen Verbraucher. Mit bis zu 9 kW Leistung ist ihm auch vor großen Verbrauchern nicht bange.

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