Smartes Energiemanagement mit KNX IoT

Sektorkopplung mit KNX IoT ist heute schon keine Vision mehr

Um die sinnvollen Klimaschutzziele zu erreichen, ist es unerlässlich Anwendungssektoren des Energieverbrauchs wie Elektrizitätsnutzung, Wärmeerzeugung und Verkehr ganzheitlich zu betrachtet. Das Ziel ist es durch Kopplung dieser Sektoren in einem intelligenten Management, um die Nutzung von Ökostrom zu befördern, die Bevorzugung energieeffizienter Technologien und damit die Reduzierung fossiler Energie zu forcieren.

Auch heute werden schon Energieanwendungen in Gebäuden vernetzt und automatisiert, um Verbräuche zu regeln und zu steuern und den Energieverbrauch effizienter zu gestalten. Neue Anwendungsfelder im Energiebereich sind Photovoltaikanlagen für die eigene Stromerzeugung oder künftig auch Ladestationen der Elektromobilität. Dahinter verbergen sich hohe Energiemengen, die es zu managen gilt. Die koordinierte Kopplung und Optimierung der einzelnen Energiesektoren wird für den Klimaschutz also zunehmend wichtiger.

KNX IoT realisiert Smart Energy SystemsBereits heute Realität sind die technischen Voraussetzungen für die Vernetzung der Energiesektoren. Im Fachjargon spricht man von „Sektorkopplung" oder „Integrated Energy". Mit KNX IoT können solche n „Smart Energy Systems" in Gebäuden realisiert werden. KNX Installationen verbinden über KNX IP alle Energieanwendungen wie die Elektroverbraucher, Stromerzeuger, die Wärmeversorgung, Klimatisierung und auch die Ladestationen für Elektromobilität. So können zum Beispiel die Solarstromerzeugungen, flexibler Ladeprozesse der Energiespeicher sowie das Lastmanagement optimal koordinieret werden. Es werden Erzeugungsspitzen sinnvoll gespeichert, Lastspitzen verhindert und ein kontinuierlicher kostenoptierter Energiefluss erreicht. Realisiert ist dies in einer aktuellen Modellinstallation, welche die unterschiedliche Verbraucher eines intelligenten Wohnhauses in Abhängigkeit von der eigenen Solarstromerzeugung mit Batteriepuffer zu einem smarten Energiemanagement koppelt.

Lademanagent im Smart HomeIm Smart Home gibt es zum Beispiel eine oder mehrere steuerbare Ladestationen für die Elektrofahrzeuge, sowie die üblichen Haushaltsgeräte, elektrische Wärmeerzeuger, eine Wärmepumpenanlage, eine Kühldecke und eine Photovoltaikanlage mit Wechselrichter sowie einen elektrischen Batteriespeicher mit Laderegler. Die KNX IoT Technologie regelt die Energieflüsse so, dass kostenoptimiert möglichst Solarstrom aus eigener Erzeugung genutzt wird. Ergänzend steht natürlich die Netzenergie zur Verfügung. Das Lastmanagement stellt auch sicher, dass die höchst zulässige Anschlussleistung nicht überschritten wird. Die Aufladung der Elektromobil-Akkus erfolgt je nach Regelstrategie ökobilanzoptimiert oder kostenoptimiert mit Solarstrom in Verbindung mit dem Energiespeicher. Auch ist der Ladeprozess unter Berücksichtigung der Autostandzeit für die Verwertung von Stromspitzen flexibel. Gekoppelt sind die einzelnen Energiesektoren über Internetprotokoll, in diesem Falle Schnittstellen KNX/IP oder Modbus/IP. Daten für die Management-Logik stellen u. a. Intelligente Energiezähler, Wechselrichter, Batterieladeregler, Wärmepumpensteuerung und Schaltaktoren mit Stromsensoren zur Verfügung. Bedienen und kontrollieren lässt sich das smarte Energiemanagement über eine KNX Visualisierung. Die Gebäudeautomation mit KNX IoT ist für die Energiewende mit Umstellung auf Ökostrom vorbereitet.

SektorkopplungDer Begriff Sektorkopplung steht für die Vernetzung bisher unabhängig voneinander betrachteten Sektoren der Energiewirtschaft mit: Strom, Wärme und e-Mobilität, damit die erneuerbaren Energien optimal genutzt und integriert werden können. Hinter dem Konzept steht die Unterstützung der gesamtheitlichen Energiewende mit Hilfe von erneuerbaren Energien und Vermeidung fossiler Energieträger. Zudem kann eine intelligente Kopplung den Einsatz energieeffizienter Technologien fördern, den Gesamtenergieverbrauch senken und Schwankungen bei der Stromnachfrage und der variablen Erzeugung von Wind- und Solarenergie ausgleichen. Die Sektorkopplung unterstützt mit Energiemanagements die angestrebten Klimaschutzziele.