Smart Home Energiemanagement

Smart Home soll Energie sparen. Uns vor hohen Kosten bewahren. Und natürlich auch ein mehr Komfort ins Leben bringen. Doch ist dir schon mal aufgefallen, dass das Smart Home Energiemanagement viel zu wenig Beachtung in der Praxis findet?

In der Theorie klingt alles super. Wir haben unsere Verbraucher stets im Blick und wissen, wo hohe Kosten anfallen. Und es ist auch in Teilen so. Zumindest wenn wir an den momentanen Verbrauch von unseren Geräten denken. So übermitteln zum Beispiel bei mir die smarten Steckdosen ihren Verbrauch kontinuierlich an ioBroker und ich kann jederzeit einen Überblick ansehen.

Aber spätestens wenn es an historische Daten oder Verbrauchskosten geht, stehen wir mit fast leeren Händen da. Und selbst wenn wir das auswerten können, sind die Daten für die Praxis oft gar nicht wirklich zu gebrauchen.

Doch warum ist das eigentlich so? Sollte das Smart Home nicht eigentlich genau dafür auch gut sein?

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Energiemanagement ist kompliziert

Ich bin bereits vor Monaten ziemlich naiv in dieses Thema gestartet. Neu befeuert wurde es dann durch die Energiespar-Challenge im Blog Digitalzimmer. Auf der einen Seite bin ich sehr dankbar darüber, auf der anderen Seite frustriert es mich ein wenig.

Wenn wir uns das Energiemanagement eines Haushalts ansehen wird schnell klar, dass verschiedene Quellen dafür herangezogen werden müssen. In meinem Fall ist es zum Beispiel die zentrale Gasheizung, der eingekaufte Strom und das Balkonkraftwerk. All das macht Energie sehr kompliziert.

Doch nun könnte man ja meinen, es ist gar nicht so schwer. Der Stromzähler verrät, wie viel Strom verbraucht wurde. Der Gaszähler verrät den Gasverbrauch. Und irgendwie rechnet man das Balkonkraftwerk noch in den Strom mit rein. Aber so einfach ist es in der Praxis leider doch nicht.

Nehmen wir einmal an, dass wir 3.000 kWh Strom im Jahr verbrauchen. Ein rein fiktiver Wert. Und nun rechnen wir das mit dem Kilowattstundenpreis auf, der für unseren Stromtarif gilt. Klingt im ersten Moment richtig, doch was passiert dann eigentlich mit Preiserhöhungen?

Ähnlich verhält es sich auch beim Gas, bei dem in den letzten Wochen sehr viele einen wirklich bösen Schock erlebt haben. Mich eingeschlossen.

Es wird also schon an dieser Stelle klar, dass das Smart Home Energiemanagement ein viel komplexeres Thema ist. Wir müssen Zeiträume betrachten, Kosten immer wieder anpassen und dabei noch den Überblick über den Verbrauch haben.

Die Stromzusammensetzung

Ein wirkliches Energiemanagement muss selbstverständlich (wie bereits erwähnt) alle Energiequellen einschließen, die für den eigenen Haushalt relevant sind. An dieser Stelle möchte ich mich allerdings explizit auf Strom fokussieren, da das in der Regel für alle von Bedeutung ist.

In meinem Smart Home beziehe ich (wie jeder andere auch) Strom aus dem öffentlichen Netz. Hier wird pro Kilowattstunde ein bestimmter Betrag fällig. Ich kann also nun hergehen und am Ende des Monats ablesen, wie viel Strom verbraucht wurde und das dann entsprechend in Euro umrechnen. Selbst wenn innerhalb des Monats der gleiche Preis gilt, hilft uns das in der Praxis nur bedingt weiter.

Der Grund hierfür ist sehr simpel. Wir wissen gar nicht, welcher Verbraucher den größten Anteil an unserem Stromverbrauch denn überhaupt hat. Man kann es höchstens schätzen und über die Zeit hinweg ein Gefühl dafür entwickeln, was im eigenen Zuhause richtig teuer ist. Aber das ist ja gar nicht der Sinn von Smart Home.

Unter Smart Home Energiemanagement verstehe ich eine Oberfläche (oder Logik), die mir sämtliche Verbraucher mitsamt der Kosten in Echtzeit auflisten kann. Ich kann also zu jeder Tages- und Nachtzeit einen Blick auf meine Auswertung werfen und sehen, welcher Verbraucher gerade den höchsten Verbrauch hat und wie sich die Verbräuche innerhalb eines bestimmten Zeitraums einordnen lassen.

Dabei sollte im Idealfall auch noch die Stromerzeugung mit einbezogen werden, so dass die Deckung durch die eigene PV-Anlage gleich abgezogen wird. Auch der Überschuss sollte eine Rolle spielen. Denn anhand von diesem können wir Einnahmen abschätzen oder uns überlegen, inwiefern sich ein Akku vielleicht lohnen kann.

Wir sehen also, das es ganz klare Anforderungen an ein Energiemanagement gibt.

Die Auswertung

Kommen wir nochmal auf den Punkt der Auswertung zu sprechen. Denn der ist in meinen Augen sehr interessant.

Eine einfache Form der Auswertung könnte eine Tabelle sein, in der wir sämtliche Räume oder Verbraucher angezeigt bekommen mit ihren aktuellen Verbräuchen. Daraus wird ersichtlich, was am meisten Strom zieht und vor allem, wo wir noch etwas einsparen können.

Etwas besser hingegen wäre eine sortierbare Liste. So können wir den größten Verbraucher immer direkt oben anzeigen lassen und den Rest absteigend sortieren. Wem das noch nicht genug ist, sollte ein entsprechendes Diagramm an die Hand bekommen, um die Anteile in Prozent ersichtlich zu haben.

Genauso sollte es sich verhalten mit der Erzeugung und dem Stromeinkauf. So wäre direkt auf einen Blick ersichtlich, welchen Anteil der erzeugte Strom in Echtzeit hat und wie viel Strom gerade eingekauft werden muss. Wer dann noch über einen Akku im Haus verfügt, sollte auch diese Daten entsprechend visualisiert bekommen.

Wir unterscheiden also grundlegend zwei verschiedene Diagramme.

Auf der einen Seite handelt es sich um die Gesamtzusammensetzung des Stroms. Hier zählen die Anteile des Einkaufs, der Erzeugung und des Akkus. Andererseits ist der wirkliche Verbrauch innerhalb des Haushalts entscheidend. Hier sollte entweder nach Räumen gruppiert oder einzelne Verbraucher angezeigt werden. So kann man sich schnell einen Überblick verschaffen.

Das i-Tüpfelchen wäre gewissermaßen die Aktualisierung der Daten in Echtzeit. Ich kann also theoretisch mein Tablet den ganzen Tag vor mir stehen haben und jederzeit die aktuelle Situation des Stroms beobachten.

Und in der Praxis?

Nachdem wir im Grunde nun keine all zu hohen Erwartungen an das Smart Home haben, schauen wir uns doch mal an, wie ein solches Smart Home Energiemanagement heute aussieht. Dazu sei gesagt, dass ich keine der Lösungen als schlecht bezeichne. Sie gehen mir nur einfach nicht weit genug oder sind in Teilen zu ungenau.

Mir ist auch klar, dass manche der nachfolgenden Artikel nur die Grundlagen und Theorien behandeln. Aber sie zeigen in meinen Augen ganz klar, dass das Smart Home an der Stelle noch ordentlich Verbesserungsbedarf hat. Wir müssen einfach endlich vom Gedanken abrücken, dass jeder Hersteller sein eigenes Süppchen kochen darf. Smart Home ist und bleibt eine gemeinschaftliche Disziplin, in der es nicht auf einzelne Hersteller, sondern auf das Gesamtkonstrukt ankommt.

Vielleicht wird uns in dieser Hinsicht Matter einen entscheidenden Vorteil bringen. Der Ball liegt aber auch hier bei den Herstellern. Sie müssen es integrieren, sonst wird das nichts.

Bosch als Beispiel

Bosch wählt als Ansatz die Auswertung des Verbrauchs in Kombination mit einer Photovoltaikanlage. Auch Batteriespeicher spielen bei der Auswertung eine Rolle. Klingt vom Prinzip her sehr gut und sieht auch auf den Werbebildern überzeugend aus.

Was mir allerdings direkt auf den ersten Blick auffällt ist, dass es hauptsächlich um Photovoltaik geht. Bosch möchte den selbst erzeugten Strom intelligent auf die Verbraucher aufteilen, so dass man einen hohen Autarkiegrad erreicht.

Hierzu gibt man an, dass bis zu 70 Prozent des Energiebedarfs über Solar gedeckt werden kann. Und das ist eine tolle Sache.

Allerdings fehlt für mich einfach die genauere Auswertung aller Verbraucher. Selbst wenn ich nun überall smarte Steckdosen einbaue, werde die dann überhaupt zur Auswertung herangezogen oder vollständig ignoriert? Kann der Verbraucher einsehen, welcher Raum gerade wie viel Strom verbraucht? Ist auch ersichtlich, was das kostet oder wie viel durch den Photovoltaik-Strom eingespart wird?

Was an der Lösung jedoch großartig ist, ist die Verteilung. So werden Haushaltsgeräte mit dem Photovoltaik-Strom noch vor der Wärmepumpe bedient. Erst wenn auch die Wärmepumpe bedient wurde, fließt der Überschuss in den Batteriespeicher. So kann der überschüssige Strom dann genutzt werden, wenn gerade keine Sonne scheint. Zum Beispiel in den Abendstunden.

Mehr zu dieser Energiemanagement-Lösung findest du bei Bosch.

Die Solarenergie-Theorie

Ein ebenfalls interessanter Beitrag findet sich auf der Website von Solarenergie. Dort wird ebenfalls gezielt davon gesprochen, dass überschüssiger Strom durch das Smart Home intelligent verwendet werden kann. Zum Beispiel kann mit dem Überschuss das eigene E-Auto geladen werden oder Haushaltsgeräte gezielt eingeschaltet werden.

Wir sehen auch hier, dass es primär (wie zu erwarten war anhand des Namens) um Photovoltaik geht. Ein Beispiel auf der Website zeigt auch, dass die Ideen dahinter gar nicht schlecht sind.

Zuerst werden mit dem gewonnenen Solarstrom alle Haushaltsgeräte versorgt. Im Smart Home können dazu gerade in den Mittagsstunden Geräte wie Geschirrspüler oder Waschmaschine gezielt dazugeschaltet werden.

Energiemanagement im Smart Home, solarenergie.de (13.10.2022)

Nun muss man allerdings auch dazu sagen, dass man für das gezielte Einschalten von Verbrauchern deren Verbrauch kennen muss. Woher sonst soll das Zuhause sonst wissen, ob der Überschuss ausreichend ist? Es muss außerdem eine Logik dafür geben, dass nicht alle Verbraucher gleichzeitig eingeschaltet werden. Sonst kann es ganz schnell vorbei sein mit dem Überschuss oder der grünen Energie.

Wir sehen also, dass auch hier wieder wichtig ist, dass das Haus seinen eigenen Verbrauch kennt. Es muss klar sein, wie der Verbrauch zusammengesetzt ist, um gezielt Entscheidungen treffen zu können.

Leider liefert auch dieser Artikel keine passende Antwort auf die Frage. Es ist mehr ein allgemeines Wiedergeben von Ideen und Konzepten, die in der Praxis allerdings noch nicht ganz so umsetzbar sind oder eben ihre Schwachpunkte haben.

Das Kernproblem zusammengefasst

Ich hätte nun selbstverständlich weitere Quellen hinzuziehen können, um meine Argumentation zu stützen. Doch im Kern sollte klar sein, worauf alle Lösungen hinauslaufen. Es geht um Verbrauch und Erzeugung. Mehr nicht.

Wenn wir jedoch energieeffizient sein wollen, brauchen wir meiner Meinung nach mehr Informationen. Was hilft es mir zu wissen, ob ich gerade 2 kWh verbrauche, wenn ich deren Zusammensetzung nicht kenne? Vielleicht laufen gerade die Waschmaschine, die Spülmaschine und der Staubsauger. Dann ist der Verbrauch meiner Meinung nach anders zu bewerten, als wenn er sich durch verschwenderische Verbraucher zusammensetzt. Zum Beispiel laufen mehrere Fernseher oder Computer (gut dann vielleicht keine 2 kWh).

Anhand einer absoluten Zahl ist es sehr schwer, Maßnahmen abzuleiten. Ich kann dann nur sagen, ob ich das in Ordnung finde oder ich mir einen geringeren Verbrauch wünsche. Einen konkreten Ansatz zum Einsparen lässt sich dadurch aber nicht ablesen. Und das ist die große Schwierigkeit.

Theoretisch müssen wir zumindest jeden Raum einzeln betrachten. Besser noch jeden Verbraucher. Wenn wir dazu dann historische Daten haben (um zum Beispiel den Maximalverbrauch abzulesen), können wir viel gezielter unseren Überschuss der Photovoltaik-Anlage nutzen.

Dass einige Lösungen im Bereich Smart Home Energiemanagement schon eine Vorhersage über die Erzeugung machen können, ist ein Schritt in die richtige Richtung. So kann man zumindest herausfinden, ob die Spülmaschine noch einen Tag warten sollte oder man sie ruhigen Gewissens auch gleich einschalten kann.

Die perfekte Lösung fürs Smart Home

In einer perfekten Welt des Smart Homes wäre es ideal, eine entsprechende Software oder zumindest einen Teil der Software zu haben, der sich nur diesem Thema widmet.

Stellen wir uns vor, dass wir unser Haus aus Energiesicht konfigurieren könnten. Ich nehme also nun die einzelnen Verbraucher her und ordne sie verschiedenen Räumen zu. Anhand dieser Information weiß ich, welcher Verbraucher gerade wie viel Strom verbraucht, wie sich das auf den Gesamtraum auswirkt und daraus resultierend auf den gesamten Haushalt.

Wir müssen also unseren Verbrauch über verschiedene Ebenen betrachten. Für einen schnellen Überblick reicht der Gesamtverbrauch. Für einzelne Details kann die Raumansicht helfen und für ganz spezielle Informationen blicken wir auf einzelne Verbraucher.

Darüber hinaus berechnet die Software die aktuelle Energieerzeugung und gibt Verhaltenstipps für unsere Geräte. So weiß die Software zum Beispiel, dass es den ganzen Tag lang Sonne geben soll und kennt den Verlauf unserer Erzeugung. Jetzt kann gezielt der Bewohner informiert werden, wann frühestens oder spätestens ein Gerät beim aktuellen Verbrauch eingeschaltet werden sollte.

Durch die Kategorisierung von Geräten (Haushalt, Unterhaltung, etc.) kann außerdem gezielt darauf hingewiesen werden, wo noch Einsparungen möglich sind.

Das wäre in meinen Augen eine perfekte Lösung und würde auch dem Anspruch gerecht werden, dass das Smart Home Energiemanagement ein doch so wichtiges Thema für uns und unsere Umwelt ist.