Solarzellen Photovoltaik Smarthome Passivhaus

Häuser als smarte Energiemanager

15.11.2016

Erzeugt ein Gebäude selbst Energie, dann kann intelligente Smarthome- und Energiemanagement-Technik den Ertrag optimieren. Dadurch verbessert sich die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik-Anlage, und der Autarkiegrad des Eigenheims steigt. Hier stellen wir fünf interessante Plus-Energie-Haus-Konzepte vor.

 

Ein wesentlicher Bestandteil von Plus-Energie-Häusern ist das eigene Kraftwerk – meist von außen sichtbar in Gestalt einer Photovoltaik-Anlage. Aktuell rentiert sich die Investition nur noch dann, wenn die Bewohner möglichst viel Solarstrom selbst verbrauchen und entsprechend wenig Netzstrom zukaufen müssen. Denn einerseits sinkt die Einspeisevergütung tendenziell ab, während andererseits die Netzstrompreise steigen. Allerdings lässt sich der Solarstrom-Eigenverbrauch ab einem bestimmten Anteil nur noch mithilfe eines Batteriespeichers und mit einem geeigneten Energiemanagementsystem steigern. 

Der Autopilot optimiert Verbraucher und Heizung

Auf diese Situation hat sich der Smarthome-Spezialist Loxone eingestellt und sich – neben der Steuerung von Licht, Musik, Rollos und Heizung – auch auf das Energiemanagement in Plus-Energie-Häusern spezialisiert. So kann die Smarthome-Technik beispielsweise dafür sorgen, dass wesentliche Stromverbraucher wie Waschmaschine und Trockner automatisch aktiviert werden, sobald genügend Solarstrom vom Dach zur Verfügung steht.

Ebenso optimiert das Smarthome-System im Passivhaus Eisenstraße die Zusammenarbeit zwischen Heizung. Lüftung und der Beschattung, so dass im Winter möglichst viel Wärme im Haus bleibt, während selbige im Sommer über eine Sonnenstandsabhängige Beschattung wirkungsvoll draußengehalten wird. Der Haus-Autopilot, wie Loxone sein System auch nennt, ist zentraler Bestandteil des „Passivhaus Eisenstraße“ im niederösterreichischen Mostviertel, einer Region zwischen Linz und Wien. Dort haben engagierte Baumeister eine Kombination von Plus-Energie- und Passivhaus geschaffen.

Die erfahrenen Passivhaus-Bauer der Firma Holzbau Strigl konzipierten zusammen mit den Planern der Firma Ecoconcept und dem Smarthome-Experten Johannes Schornsteiner ein Musterhaus, das eine moderne Holzbauweise mit den Vorzügen intelligent gesteuerter Haustechnik verbinden sollte. Das repräsentative Musterhaus wird über eine Erdwärmepumpe mit Fußbodenheizung beheizt. Den Strombedarf deckt eine Photovoltaik-Anlage mit Modulen sowohl auf dem Dach als auch an der Balkonbrüstung. Außerdem ist ein Batteriespeicher Bestandteil des Energiekonzepts. Der Loxone-Miniserver steuert Verbraucher, Erzeuger und Raumklima in Abhängigkeit etwa vom Sonnenstand, der Anwesenheit und des Energieangebotes. 

Loxone Perpetuum Smarthome
Die auffällige Holzplanken-Optik des Passivhaus Eisenstraße ist mehr als nur ein gestalterischer Gag. Sie bietet bei hohem Sonnenstand im Sommer eine wirkungsvolle Beschattung, während sie die niedere Mittagssonne im Winter zum inneren Korpus des Holzhauses durch lässt. 

Fertighaus Weiss: Strom bedarfsoptimiert nutzen

Neben dem Komfort steht auch bei anderen Herstellern das Energiemanagement an erster Stelle, wenn sie Smarthome-Technik in ihren Häusern verbauen. Im preisgekrönten Plus-Energie-Musterhaus von Fertighaus Weiss etwa sind sämtliche  Haustechnik-Komponenten ebenfalls über einen Loxone-Miniserver miteinander vernetzt. Zudem besteht im Weiss-Haus der 3. Generation die Möglichkeit, mittels intelligenter und vernetzter Software den gewonnenen Strom bedarfsoptimiert  den Verbrauchern im  Haus zuzuführen, um ein Optimum an Energieeffizienz zu erreichen. Dazu wird auch ein Batteriespeicher eingesetzt.

Das Internet Service Gateway (ISG) ermittelt den thermischen Energiebedarf des Gebäudes und sendet den resultierenden  elektrischen  Energiebedarf  der  Wärmepumpe  an  den  Energiemanager  (Sunny  Home  Manager) von SMA, der die optimale Laufzeit für die Wärmepumpe plant – basierend unter anderem auf Online-Wettervorhersagen, aus gelerntem Benutzerverhalten und tatsächlichen Verbrauchs-profilen. Zudem erfolgt ein ständiger Abgleich mit weiteren  Stromverbrauchern  im  Haus, um die gewonnene  Solarenergie optimal auszunutzen. 

Power to Heat: Strom flexibel für die Heizung einsetzen

Wie Fertighaus Weiss legen auch andere Hersteller bei ihren Plus-Energie-Häusern besonderen Wert auf eine intelligente und energieeffiziente Vernetzung der Haus- und Heiztechnik – immer unter der zentralen Prämisse, den Solarstrom-Eigenverbrauch zu maximieren, wozu meist auch ein Batteriespeicher ins System integriert wird. Allerdings soll und darf der Wohnkomfort darunter nicht leiden. Auch deshalb ist ein manueller Eingriff der Bewohner bei Bedarf bei allen Smarthome-Systemen möglich.

Unterschiede gibt es bei den Energiekonzepten im Detail. So findet sich im „Luxhaus Fine“ eine elektrisch betriebene Fußbodenheizung, die den Estrich in Phasen hoher Solarerträge vorheizt. Bei Okal und im Baufritz-Haus „NaturDesign“ werden Stromüberschüsse genutzt, um einen Wasserspeicher aufzuheizen. Baufritz integriert zusätzlich noch die Fußbodenheizung in das Wärmespeicherkonzept.

Baufritz Natur Design: Sogar bei Stromausfall aktiv

Auch Plus-Energie-Häuser sind in der Regel noch ans öffentliche Stromnetz angeschlossen und arbeiten somit nur teilautark. Komplett energieautark funktioniert das Baufritz-Haus „NaturDesign“ bei Stromausfall: In diesem Fall trennt die sogenannte „Notstrombox“ das Hausnetz vom öffentlichen Netz und bildet anschließend ein eigenes Inselnetz. Sogar die PV-Anlage kann wieder anlaufen und den Haushalt sowie den Batteriespeicher mit Strom versorgen.     jw 


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Systeme

Stichwort: Plusenergiehaus

Als Plusenergiehaus gilt ein Haus, das über das Jahr gesehen mehr Energie selbst produziert als es insgesamt verbraucht. Das bedeutet indes nicht, dass das Haus energieautark funktioniert. Wenn eine Photovoltaikanlage für die Energiegewinnung sorgt, dann wird das Haus in der Regel im Sommer mehr Energie erzeugen als es benötigt. Im Winter muss es dafür zusätzlichen Strom aus dem Netz beziehen.

Mit einem Batteriespeicher, sparsamen Elektrogeräten und einer effizienten Heizung Lässt sich der Anteil an selbst erzeugter und im Haus genutzter Energie optimieren. Hilfreich kann dabei ein Smarthome-System sein, das etwa die Heizung vorausschauend steuert und tagsüber bei Sonnenschein den Wasserspeicher einer Wärmepumpe oder sogar die Fußbodenheizung erwärmt, so dass abends weniger Heizenergie benötigt wird.

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