Ein Energiemanagementsystem (EMS) ist eine Smart-Home-Anwendung für Haushalte mit Photovoltaik auf dem Dach. Über das Internet verbindet es die Solaranlage und den dazugehörigen Stromspeicher mit Wallbox, Wärmepumpe, Waschmaschine und anderen Elektrogeräten, die sich digital steuern lassen. Zentrales Element ist eine Software, die automatisch die Energieflüsse optimiert. Sie bestimmt, wann welche Geräte Strom bekommen. Im Privatgebrauch wird ein solches Tool auch Home Energy Management System (HEMS) genannt. In modernen Stromspeichern sind sie oft integriert.
Falls nicht, wird eine kleine Kontroll- und Steuerungsbox im Schaltschrank beim Stromzähler installiert. Die Bedienung der Energiemanagementsysteme erfolgt über eine App oder über ein cloudbasiertes Online-Portal. Dort lassen sich Einstellungen vornehmen und Verbräuche überwachen, um den produzierten Solarstrom besonders effizient zu nutzen, den Eigenverbrauch des PV-Stroms zu erhöhen und somit die Stromkosten im Haushalt zu senken.
Ein Home Energy Management System (HEMS) analysiert zunächst die Daten zu Stromproduktion und -verbrauch. Vernetzte Sensoren und Steuerungsgeräte senden Informationen über WLAN an die HEMS-Software. Diese kann über Schnittstellen mit den Haustechnik-Komponenten kommunizieren und Steuerbefehle senden. In Echtzeit ist einsehbar, welche Geräte wie viel Strom verbrauchen und wie viel der selbst erzeugten Solarenergie dafür zur Verfügung steht. Beides lässt sich individuell aufeinander abstimmen und der Stromspeicher etwa in Zeiten von Solarüberschüssen laden.
Die Integration von Batteriespeicher, Heizungsanlage und den anderen großen Stromverbrauchern im Haushalt gelingt oft unkompliziert ohne größere Umbauten – vorausgesetzt, die Kompatibilität ist gegeben. Bei Wärmepumpen weist zum Beispiel das SG-ready-Label darauf hin, dass sie sich in ein intelligentes Stromnetz einbinden lassen. Die Hersteller geben Auskunft über die unterstützten Geräte und Schnittstellen. Ein HEMS lässt sich auch in ein ganzheitliches Smart-Home-System zur Digitalsteuerung von Raumklima, Beleuchtung, Entertainment und Sicherheit zu Hause integrieren.
Das HEMS bezieht neben Verbrauchs- und Produktionsdaten die Wetterprognose ein und entscheidet automatisch, wann die vernetzten Geräte im Haushalt am besten laufen sollen – sofern sich das in Zeiträume verschieben lässt, in denen viel Solarstrom verfügbar ist. So lassen sich moderne Waschmaschinen, Wäschetrockner oder Geschirrspüler häufig über eine App-Steuerung zeitlich flexibel einschalten. Auch die Wallbox lässt sich mit dem HEMS dann zum Laden des E-Autos aktivieren, wenn die Sonne am stärksten scheint und viel Strom aus der PV-Anlage kommt.
Grundvoraussetzung ist eine Internetverbindung im Haushalt. Sein volles Potenzial kann das HEMS erst in Verbindung mit einem Stromspeicher entfalten. Er speichert überschüssigen PV-Strom, der gerade nicht benötigt wird. Steht später kein neuer Sonnenstrom aus der PV-Anlage zur Verfügung, gibt die Steuertechnik den Überschuss aus dem Speicher frei. Zu den technischen Anforderungen zählen außerdem ein kompatibler Wechselrichter und eine Anbindung an den Stromzähler. Ein intelligenter Stromzähler, der sogenannte Smart Meter, ist allerdings kein Muss.
Quelle: André Gieße, ADAC