Der §14A EnWG besagt, dass die Leistung sogenannter steuerbarer Verbrauchseinrichtungen, die ab Januar 2024 in Betrieb genommen wurden, von Netzbetreibern temporär reduziert werden kann, falls eine Überlastung des Stromnetzes droht. Normale Haushaltsströme bleiben von der Regelung unberührt. Sie zielt vielmehr auf Ladepunkte für Elektrofahrzeuge und Wärmepumpen ab, die künftig zusammen bis zu zwei Drittel des gesamten Energiebedarfs ausmachen und damit die größten Verbraucher sein werden. Ebenso gehören Stromspeicher und Klimaanlagen zu den im Paragraf festgelegten steuerbaren Verbrauchseinrichtungen. Das Problem: Längst nicht jedes dieser Geräte ermöglicht die Steuerung durch die Netzbetreiber. Insbesondere Wärmepumpen älterer Baujahre sind nicht auf die gesetzlichen Anforderungen von heute ausgelegt. Konkret fehlt ihnen eine Schnittstelle, die zur Steuerung genutzt werden kann. Zwar müssen die betroffenen Geräte laut Gesetz gar nicht steuerbar sein, da sie in der Regel vor Januar 2024 installiert wurden. Doch es lohnt sich – nämlich dann, wenn die Wärmepumpe in ein vorrauschauendes Energiemanagement für Gebäude integriert wird. Möglich wird das mit einem herstellerunabhängigen Energiemanager für ein smartes Gebäudemanagement wie Enbas, mit dem sich PV-Anlage, Wärmepumpe, Energiespeicher und die Ladeinfrastruktur für E-Fahrzeuge vernetzen lassen.
Nachhaltige und kosteneffiziente Energieversorgung von Gebäuden
Enbas ist auf die nachhaltige und kosteneffiziente Energieversorgung von Gebäuden ausgelegt. Durch die verstärkte Nutzung von volatiler erneuerbarer Energie kann die Stromerzeugung nicht länger dem Verbrauch angepasst werden, wie es bisher der Fall war. Stattdessen muss die Energie dann genutzt werden, wenn sie vorhanden ist, sollen die Kosten und CO2-Emissionen gering bleiben. Das kann nur gelingen, wenn der aktuelle Bedarf der jeweiligen Verbraucher und die zur Verfügung stehende Menge an Energie bekannt sind. Dazu müssen die Verbraucher (Wärmepumpe, Ladeinfrastruktur) und die Erzeuger (Energieversorgungsunternehmen (EVU), PV-Anlage) miteinander kommunizieren. Die Herausforderung besteht in der fehlenden Kompatibilität der Komponenten. Diese stammen meist von unterschiedlichen Herstellern und verfügen daher nicht über einheitliche Schnittstellen. Eine Lösung wie Enbas schafft Abhilfe, indem es mit den einzelnen Komponenten einerseits und mit den Netzbetreibern andererseits Informationen austauschen kann. Die Kostenoptimierung entsteht dadurch, dass die Lösung Erzeugung und Verbrauch KI-gestützt aufeinander abstimmt. Das System verteilt die Energie aus der PV-Anlage und greift zudem auf aktuelle Preissignale vom Versorger zurück. So werden variable Stromtarife berücksichtigt, die ab 2025 von allen großen EVUs angeboten werden müssen. Enbas nutzt dabei vorrauschauende Algorithmen, die alle relevanten Informationen verarbeiten, um daraus einen optimierten Energiefahrplan zu erstellen:
ä Den prognostizierten Verbrauch (Wärme, Mobilität und Hausstrom)
ä Das Nutzungsverhalten (Wann wird Wärme benötigt? Wann ein E-Fahrzeug geladen?)
ä Wettervorhersagen mit Außentemperaturen und Solarstrahlung
ä Aktuelle Stromtarife
Der Fahrplan wird durch individuell konfigurierbare Regeln gestaltet, z.B. kann der mindestens zu erreichende Ladestand von Elektrofahrzeugen (State of Charge, SOC) oder die Höchst- und Mindesttemperatur der Wärmepumpe bestimmt werden. Nachdem die Regeln definiert sind, optimiert Enbas die Energieflüsse selbstständig. Weil die Berechnungen regelmäßig wiederholt werden, passt sich der Fahrplan an sich verändernde Bedingungen an.
Stets die kostengünstigste Energie
Enbas regelt die Leistung der Systeme herunter, wenn dies seitens des Netzbetreibers gefordert wird. Dies geschieht z.B., indem einzelne Geräte modular heruntergefahren werden. Der Energiemanager entscheidet dann, für welche Geräte die verfügbare Energie genutzt wird. So könnte etwa die Leistung der Wärmepumpe reduziert werden, wenn gerade wenig Wärme benötigt wird, und die Energie stattdessen für das Lademanagement genutzt werden. Ist der gewünschte Ladestand erreicht, wird die Energie wieder für die Wärmepumpe genutzt. Zudem berücksichtigt der Energiemanager den selbst erzeugten Strom aus der PV-Anlage. In der Folge wird der Geräteverbrauch an die Menge des verfügbaren Solarstroms angepasst und weniger Energie aus dem Stromnetz bezogen. All das führt dazu, dass stets die Energie genutzt wird, die am kostengünstigsten ist. Doch zurück zur Wärmepumpe und deren fehlender Schnittstelle – wie funktioniert die Steuerung mittels Enbas? Hier spielt die Heat-Control-Technologie die Hauptrolle. Mit ihr lässt sich jede Wärmepumpe steuern, indem die Temperaturfühler simuliert werden. Heat Control vermittelt der Wärmepumpe einen kälteren oder wärmeren Pufferspeicher. Um das Anspringen der Pumpe zu verhindern, suggeriert Heat Control, dass der Speicher warm ist. Soll die Wärmepumpe starten, gibt es das gegenteilige Signal. Dadurch lässt sich die Wärmepumpe indirekt und ohne Schnittstellen wie SG Ready oder EEBus steuern.
Lernender Energiemanager
Durch die Umsetzung der Anforderungen des §14A EnWG werden neu errichtete Systeme sowie Bestandsanlage ohne Nachrüsten zukunftssicher. Mit Enbas ergibt sich zusätzlich die Möglichkeit, die Energieversorgung kosteneffizient zu gestalten. Das System bezieht externe Faktoren wie die Wetterlage und Stromtarife ebenso in seine Berechnungen mit ein, wie die verfügbare Menge an Strom und den zu erwartenden Energiebedarf. Die integrierten Algorithmen lernen durch die regelmäßigen Neuberechnungen stetig dazu und stellen so immer genauere Vorhersagen. Übersichtliche Auswertungen zu Energieflüssen, Verbrauch und Erzeugung schaffen Transparenz und machen die von der KI gestützten Maßnahmen nachvollziehbar.